열역학법칙은 우주 어디에서나 적용되나요?

Question

열역학 법칙은 물리법칙 중 기본이라고 들었는데요. 산업혁명 이후 급격하게 발달한 원리라고 하던데, 제1법칙과 제2법칙 모두 우주 어디에서나 동일하게 적용되나요?

거대한퓨마211 · Accepted Answer

기본 물리법칙 중에서는 기본적으로 우주 어디에서나 적용되지만, 일반적으로 우리 눈에 보이는 거시적인 규모에서는 예외적인 상황이 존재할 수 있습니다. 특히 미시적인 규모, 양자역학의 영역에서는 열역학의 법칙이 다른 방식으로 작용할 수 있습니다. 양자역학은 매우 작은 입자들인 전자나 양자 상태를 다루며, 이 영역에서는 양자 효과가 지배적이기 때문에 열역학의 전통적인 법칙들이 그대로 적용되지 않을 수 있습니다.우선, 열역학에는 4가지 법칙이 있으며, 각각에는 적용 여부에 따라 구분되어야 합니다.제 0 열역학 법칙: 온도가 같은 물체끼리는 열을 주고받지 않는다.제1 열역학 법칙: 에너지는 소멸되지 않고, 한 곳에서 나가면 다른 곳에서 들어온다. (에너지 보존 법칙)제2 열역학 법칙: 물질과 에너지는 자연적으로 무질서해진다.제3 열역학 법칙: 절대 영도에서는 모든 움직임이 멈추고, 완벽한 정리 상태가 된다.일반적으로 제 0 법칙과 제 1 법칙은 대부분의 경우에서 잘 지켜지는 원칙들이지만, 양자 시스템에서는 특정 상황에서 제 2 법칙과 제 3 법칙이 적용되지 않을 수도 있습니다. 양자 세계에서는 제2 법칙 예외인 경우에는 일시적으로 무질서도가 감소할 수 있으며, 제3 법칙 예외인 경우에는 온도가 거의 0에 가까워도 입자들이 여전히 조금씩 움직일 수 있습니다. 이를 '제로 포인트 에너지'라고 부릅니다.