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신철수 쌤의 국어 지문 읽기

과정을 단계별로 설명하는 것? 변화와 시간에 대한 인식의 산물

JPEG 형식의 압축은 크게 전처리, DCT, 양자화, 부호화 과정을 거친다.첫째, 전처리 과정에서는 색상 모델 변경과 ‘샘플링’이 이루어진다. 우선 디지털 이미지의 색상 모델을 RGB에서 YCbCr로 변경한다. RGB 모델은 빛의 삼원색을 조합하여 화소의 색과 밝기를 함께 표현하는데, 변경된 YCbCr 모델에서는 밝기 정보를 나타내는 Y와 색상 정보를 나타내는 Cb, Cr로 분리하여 화소의 정보를 표현한다. 색상 모델이 RGB 모델에서 YCbCr 모델로 변경되면, 화소들에서 일부 값만을 추출하는 샘플링이 진행된다. … 샘플링에서는 밝기 정보를 나타내는 Y는 모두 추출되고, 색상 정보를 나타내는 Cb와 Cr은 인간의 눈이 색상의 변화를 인식하지 못하는 범위 내에서 일부만 추출된다. <중략>전처리 과정 후에는 DCT라고 불리는 변환 과정이 진행된다. DCT란 샘플링한 화소의 정보들을 주파수로 변환하여 주파수 영역에 따라 규칙적으로 분리된 데이터로 나타내는 과정이다. … DCT가 수행되면, 인접한 화소들 간의 정보 차이가 작다는 것을 나타내는 저주파 성분은 행렬의 왼쪽 위로, 차이가 크다는 것을 나타내는 고주파 성분은 행렬의 오른쪽 아래로 모여 주파수 영역에 따라 분리된 행렬값으로 표현된다. <중략>다음으로 양자화 과정을 거치게 된다. 양자화 과정에서는 DCT로 얻은 행렬값을 미리 설정된 특정 상수로 나눈 뒤 반올림하게 된다. 이때 저주파 성분의 행렬값은 작은 상수로 나눈 뒤 반올림하지만, 고주파 성분의 행렬값은 0의 값으로 만들기 위해 큰 상수로 나눈 뒤 반올림한다. 이는 … 저주파 성분의 절댓값은 줄이고 고주파 성분은 제거해 데이터의 용량을 줄이기 위한 것이다.마지막으로는 부호

엔트로피가 증가하는 방향으로 시간이 흐르지만…웜홀 등으로 시간을 거슬러 갈 가능성은 열려 있어

미래로만 흘러가는 시간의 화살은 우주를 이해하는데 가장 기본적이면서도 아직까지 해결되지 않은 문제이다. 사진작가 김아타의 작품 <마오의 초상>은 얼음 조각상이 녹는 과정을 통하여 '존재하는 모든 것은 사라진다'는 자연의 엔트로피 법칙을 보여주고 있다. 이 작품은 미래로 흘러가는 시간의 화살 속에서 현재를 살고 있는 우리 존재의 의미를 다시 한 번 생각하게 한다. 빅뱅 우주 속에 살고 있는 우리에게 시간은 어떤 의미인가. 현대물리학에서 시간은 무엇일까. 분자의 무질서도가 엔트로피엔트로피는 ‘열은 뜨거운 물체에서 차가운 물체로만 이동한다’는 자연의 법칙을 설명하기 위해 도입된 양이다. 고립된 상황에서 열이 한 방향으로만 이동하는 것을 ‘엔트로피는 절대 감소하지 않는다’는 법칙으로 정량화한 것이다. 즉, 엔트로피가 증가하는 방향이 시간의 화살표가 된다. 김아타의 작품 <마오의 초상>에서도 따뜻한 대기에서 차가운 조각상으로 열이 이동하여 얼음이 녹는 과정이 시간의 화살표를 결정한다.물질이 원자로 구성됐다는 것을 몰랐을 때 과학자들은 ‘열에테르’를 도입하여 열을 설명하였다. 그런데 볼츠만(1844~1906)은 열의 원인이 원자의 요동일 수 있다는 제안을 했다. 볼츠만에 의해, 열에테르의 존재는 필요 없고, 엔트로피는 원자들의 무질서도를 나타내는 물리량임이 밝혀진 것이다. 하지만 볼츠만은 원자의 존재를 믿지 않았던 많은 과학자의 공격에 괴로워하다가 1906년 자살로 생을 마감하였다. 원자의 존재는 1905년 아인슈타인의 브라운 운동 논문으로 증명되었고, 이후 볼츠만 이론은 현대물리학의 기초가 된다.<마오의 초