Второй закон термодинамики: ответы на критику

Ответы на критику

Автор: Др. Джонатан Сарфати (англ. Jonathan Sarfati)
Источник: creation.com
Перевод: Владимир Силенок
Редактура: Катерина Савченко

Эта статья отвечает на частые вопросы об аргументах креационистов, связанных с термодинамикой, и отвечает на некоторые частые ответы эволюционистов:

1. Открытые системы
2. Кристаллы
3. Второй Закон Термодинамики и грехопадение

Вопрос 1: Открытые системы

Недавно кто-то задал мне вопрос о втором законе термодинамики, утверждая, что он считает, что это никак не относится к дискуссии эволюция-сотворение, потому что земля не является изолированной системой, поскольку солнце постоянно добавляет энергию планете.

Это звучит убедительно. Используют ли креационисты этот аргумент все так же? Или я что-то упускаю?

Ответ:

Второй закон термодинамики может быть сформулирован разными путями, например:

• Энтропия вселенной стремится к максимуму (проще говоря, энтропия — это мера беспорядка),
• количество доступной для использования энергии уменьшается,
• информация имеет тенденцию накапливать ошибки,
• порядок стремится к беспорядку,
• случайный хаос не может организовать себя.

Все это также зависит от типа системы:

Изолированная система не обменивается ни материей, ни энергией с окружением. Общая энтропия изолированной системы никогда не уменьшается. Вселенная является изолированной системой, потому она разрушается — см. больше об этом в статье: If God created the universe, then who Created God?, чтобы узнать больше о последствиях этого.

Закрытая система обменивается энергией с окружением. В этом случае, в соответствии со Вторым Законом термодинамики, общая энтропия системы и окружающей среды никогда не уменьшается.

Открытая система обменивается как материей, так и энергией. Конечно же, многие эволюционисты утверждают, что второй закон термодинамики неприменим к открытым системам. Но это ошибка. Др. Джон Росс из Гарварда утверждает:

«… нет никаких известных нарушений второго закона термодинамики. Обычно второй закон формулируют для изолированных систем, но он точно так же хорошо применяется и к открытым системам. … Существует утверждение, связанное с системами, далёкими от термодинамического равновесия, будто второй закон не работает для таких систем. Это ошибочное мнение важно опровергнуть».^[1]

Открытые системы все так же стремятся к беспорядку. Есть особые случаи, при которых локальный порядок может увеличиваться за счёт большего беспорядка где-то в другом месте. Один из них — кристаллизация, обсуждаемая во втором вопросе. Другой пример — это запрограммированные устройства, направляющие энергию в сторону увеличения или поддержки сложности за счет увеличения беспорядка в другом месте. Живые организмы обладают такими преобразующими энергию механизмами, чтобы создавать сложные биологические структуры.

Апелляция к открытым системам не помогает эволюции. Направленная энергия не может создать специфически сложную информацию в живых организмах. Ненаправленная энергия только ускоряет разрушение. Став под солнечные лучи, вы не станете более сложным, потому что у человеческого тела нет механизмов для собирания солнечной энергии. Если вы простоите под солнцем слишком долго, то получите рак кожи, поскольку ненаправленная энергия солнца будет вызывать мутации. (мутации — это ошибки копирования в генах, при которых, почти всегда, теряется информация). По аналогии, ненаправленная солнечная энергия разрушит сложные молекулы жизни в предполагаемом первобытном супе быстрее, чем они смогут сформулироваться.

Все это сравнимо с тем, как если бы кто-то вылил бензин на автомобиль и зажег бы его. Но автомобиль поедет только в том случае, если энергию горения бензина обуздать с помощью поршней, коленвалов и т.д.  Слон в посудной лавке тоже является необузданной энергией. Но если слона запрячь в электрогенератор, а полученное электричество направить на машину, производящую гончарные изделия, тогда его энергия могла бы быть использована для производства изделий.

Для создания белков клетка использует информацию, закодированную в ДНК и очень сложное декодирующее оборудование. В лаборатории химики должны использовать сложную технику, чтобы соединять компоненты правильным образом. Ненаправляемая энергия привела бы к неправильным сочетаниям и даже к разрушению компонентов.

Я полагаю, что термодинамические аргументы превосходны при их правильном использовании, и опровергают байки об «открытых системах». В противном случае, я предлагаю сконцентрироваться на информационном содержании. Количество информации, содержащееся даже в самом простом организме, настолько огромно, что потребовалось бы 1000 страниц, чтобы ее записать. У человека ее в 500 раз больше. Это настоящий полёт фантазии – думать, что ненаправляемые процессы могут произвести такое огромное количество информации, точно так же, как считать, что кошка, гуляющая по клавиатуре, могла бы написать книгу.

Более подробную информацию о мутациях, вариациях и информации см. на странице вопросов и ответов (англ.) по этим темам или в книге Несостоятельность теории эволюции (англ.).

Вопрос 2: Что насчет кристаллов?

Цитата  антикреациониста, Бойса Ренсбергер:

Если бы Второй Закон и вправду запрещал бы местное увеличение порядка, то кубиков льда не существовало бы. Бо́льшая упорядоченность молекул воды в кристаллах льда, чем в жидком состоянии, приобретается расходом энергии генератора, который питает морозильную камеру. И он не нарушает второй закон.^[2]

Ответ:

Ренcбергер не знает ответов креационистов на этот аргумент. Источника энергии недостаточно для того, чтобы произвести специфическую сложность жизни. Энергия должна быть направлена каким-то образом. Кубики льда не сформируются, если электрическая энергия просто будет добавлена в воду! Вместо этого мы получили бы большое количество выделенного тепла и вода разложилась бы на множество более простых компонентов: водород и кислород.

Пример с кубиками льда совершенно не имеет ничего общего с происхождением жизни. Когда лед замерзает, он отдает тепло в окружающую среду. Это вызывает увеличение энтропии в окружающей среде. Если температура будет достаточно низкой, то это увеличение будет большим в окружающей среде, чем в сформировавшемся кристалле. Но формирование белков и нуклеиновых кислот из аминокислот и нуклеотидов не только снижает их энтропию,  но и выводит тепловую энергию (и энтропию) из окружающей среды. Таким образом, аминокислоты и нуклеотиды не сформируются спонтанно из белков или нуклеиновых кислот при какой бы то ни было температуре.

Ренсбергер также не способен различить порядок и сложность. Кристалы упорядочены; жизнь сложная. Например: периодический (повторяющийся) сигнал, например АБАБАБАБАБАБ, это пример порядка. Однако, он несет мало информации: всего-лишь АБ повторяющееся 6 раз.

Кристалл является аналогом этой последовательности. Это повторяющаяся сеть атомов. Как и та последовательность, кристал несет в себе мало информации: координаты нескольких атомов (т.е. составляющих элементарную ячейку) и инструкции «повторения того же» х раз. Если разломать кристал, то сформируются меньшие, но идентичные кристаллы.  И напротив, разделение на части белков, ДНК или живых структур приводит к разрушению, потому что они содержат больше информации, чем их части.

Кристалл формируется в связи с тем, что эта повторяющаяся структура, определяемая направленными силами в атомах, имеет наименьшую возможную энергию. Потому, максимальное количество тепла будет выделено в окружающую среду, и следовательно, общее количество энтропии увеличивается.

Случайные сигналы, как например WEKJHDF BK LKGJUES KIYFV NBUY, не упорядоченные, но сложные. Однако случайный сигнал не содержит полезной информации. Неслучайный апериодический (неповторяющийся) сложный сигнал, например, «Я тебя люблю», может нести полезную информацию. Однако он был бы бесполезен, если бы получатель информации не понимал английскую языковую конвенцию. Языковая конвенция накладывается на последовательность букв.

Белки и ДНК также не являются случайными апериодическими последовательностями. Эти последовательности не определяются свойствами самих аминокислот и нуклеотидов, из которых они состоят. Это огромнейший контраст по сравнению с кристаллическими структурами, которые обусловлены свойствами своих составляющих. Последовательности ДНК и белков должны быть заложены извне некоторым интеллектуальным процессом.  Белки закодированы в ДНК, и код ДНК происходит из уже существующих кодов, а не случайных процессов.

Многие научные эксперименты указывают на то, что когда строительные блоки просто смешаны и соединены химическим путем, появляется случайная последовательность. Для создания белка ученым нужно добавлять по одному элементу за раз, и для каждого элемента требуется ряд химических шагов, чтобы гарантировать, что не произойдёт реакции неправильного типа. То же самое относится и к приготовлению цепочки ДНК в правильной последовательности.

Лесли Оргель, эксперт по эволюционному происхождению жизни, соглашается с тем, что существует несколько отличительных концепций: порядок, случайность и специфическая сложность:

Живые существа отличаются своей специфической сложностью. Кристаллы, такие как гранит, не являются живыми, поскольку у них  отсутствует сложность; смеси случайных полимеров не могут быть отнесены к живому, поскольку они не обладают специфичностью. [L. Orgel, The Origins of Life, John Wiley, NY, 1973 г., стр. 189]

Даже самая простая, самореплицирующаяся жизненная форма (Mycoplasma)  обладает 482 генами и она вынуждена паразитировать на более сложных организмах, чтобы получить  полезные вещества, которые сама не способна произвести. Таким образом, простейшему организму, который мог бы существовать в теории, понадобилось бы по меньшей мере 256 генов, и то вряд ли он выживет. Смотрите больше в статье: Насколько простой может быть жизнь?

Вопрос 3:  Правда ли, что второй закон термодинамики начал действовать с момента грехопадения?

Ответ: Нет, я бы не сказал, что закон энтропии начал свое действие после грехопадения. Второй Закон отвечает за ряд хороших вещей, которые вовлекают увеличение энтропии,  потому, они “распадаются” в термодинамическом смысле, но возможно это не совсем то, что воображают себе большинство людей:

• Нагревание земли солнцем (перемещение тепла от одного объекта до другого является классическим примером действия Второго Закона термодинамики),
• Хождение (требует в высшей степени увеличивающий энтропию феномен трения, иначе Адам и Ева скользили бы в то время, как они ходили с Богом в Эдеме!),
• Дыхание (основанное на движении воздуха из области высокого давления в область с низким давлением, производящее более неупорядоченную уравновешенную концентрацию молекул),
• Пищеварение (разложение больших сложных молекул пищи на более простые строительные блоки),
• Выпечка торта (смешивание ингредиентов производит много беспорядка) и тд.

Что в действительности противоречит Писанию, — так это смерть и страдания (или «стенание в родах», Римлянам 8:20–22) животных  nephesh [прим. пер.: животных дышащих воздухом через ноздри] до грехопадения. Скорее всего, Бог забрал часть Своей удерживающей силы после грехопадения. Он все так же держит вселенную (Кол. 1:17), иначе она прекратила бы существовать. Но большую часть времени Он не поддерживает её так же, как Он препятствовал изнашиванию обуви и одежды израильтян в течение 40 лет в пустыне (Второзаконие 29:5). Однако, этот особый случай был исключением после грехопадения.

Ссылки и примечания

1. John Ross, Chemical and Engineering News, 7 July 1980, p. 40; cited in Duane Gish, Creation Scientists Answer their Critics Institute for Creation Research, 1993.
2. Boyce Rensberger, ‘How Science Responds When Creationists Criticize Evolution’, Washington Post, 8 Jan 1997. See Response.
2. Хороший обзор вопросов термодинамики открытых, закрытых и изолированных систем, порядка vs сложности и других проблем эволюционных сценариев происхождения жизни см. в Charles B. Thaxton, Walter L. Bradley и Roger L. Olsen, The Mystery of Life’s Origin, 1984 г., Foundation for Thought and Ethics, Lewis & Stanley, Даллас, Техас. (Соответствующие главы доступны онлайн). См. также подробный ответ эволюционисту