6. Атака и контратака: термодинамика
Как наука, имеющая отношение к вопросу о происхождении жизни, термодинамика всегда была одной из основных площадок интеллектуальной войны между креационистами и эволюционистами. Креационисты утверждают, что термодинамика, а точнее, второй закон термодинамики (далее мы будем называть его просто вторым законом), — ахиллесова пята всех натуралистических, механистических эволюционных теорий о происхождении мира. Хоть научно это и не доказано, правильное понимание термодинамики и теории эволюции — от происхождения Вселенной через происхождение жизни к происхождению человека — максимально приближает нас к доказательству научной несостоятельности теории эволюции. Эволюционисты, конечно, думают иначе — у них нет выбора. Они принимают истинность эволюции как догмат веры. Как сказал по поводу происхождения жизни эволюционист Роберт Шапиро, эволюционисты верят в существование начал, побуждающих неживую материю стать живой. «Существование этих начал принимается философией диалектического материализма как нечто естественное, — говорит Шапиро, — оно является догматом веры»[1]. Эволюционисты не осмеливаются ставить под вопрос ценность второго закона — одного из наиболее известных законов физики. Поэтому они делают вывод: эволюция — истина, второй закон — тоже истина, значит между ними нет противоречия.
Первый закон термодинамики — это закон сохранения энергии (или массы/энергии, т.к. масса и энергия эквивалентны). Закон гласит, что общее количество энергии во Вселенной постоянно. Энергия может переходить из одной формы в другую, энергия может стать материей, а материя — энергией, но общее ее количество остается постоянным: энергия не может быть сотворена из ничего или уничтожена. Второй закон связан с качеством энергии и возможностью ее использовать, ее работоспособностью. Закон этот имеет столь общее применение, что может быть сформулирован разными способами. Этот закон был впервые открыт при изучении потребляемой энергии и работы, производимой тепловыми двигателями. Было замечено, что во всех без исключения случаях, когда мотор работает, часть энергии в работе не участвует. Другими словами, энергия никогда не превращается в работу стопроцентно. Это классическое понятие термодинамики. Позже было обнаружено, что второй закон можно применять к энергии, необходимой для создания и функционирования сложных систем. Этим занимается статистическая термодинамика, учитывающая тенденцию всех организованных систем к случайности и некоторой беспорядочности. Нетрудно догадаться, почему это так. Создание и функционирование сложных систем (под системами подразумеваются все что угодно, от молекул до приборов и галактик) требует затрат энергии, и по мере того, как энергия расходуется для выполнения работы, часть ее становится неспособной к дальнейшей работе — поэтому система тяготеет к выходу из строя и поломке. Наконец, было обнаружено, что второй закон касается также передачи и хранения информации — информация всегда может быть утрачена или искажена. И это легко понять: для передачи и хранения информации, требуются затраты энергии — совершается работа. Этот раздел науки называется информационной термодинамикой.
Для нас статистическая и информационная термодинамика представляет особый интерес, потому что происхождение жизни на земле и эволюция от одноклеточного организма до человека требовали огромного увеличения сложности, организации и информационной нагруженности, и, конечно же, биологическая эволюция потребовала бы передачи и хранения информации и постоянного расширения ее содержания.
Давайте прежде всего рассмотрим, что должно было произойти в течение эволюционного процесса от космического яйца до человеческого мозга. По одной из распространенных теорий происхождения Вселенной, так называемой теории большого взрыва, несколько миллиардов лет назад вся энергия и материя Вселенной объединились в одно гигантское космическое яйцо. Размеры, температура и плотность этого допотопного космического яйца различны в разных версиях, но температура и плотность были огромны, а по радиусу оно оценивалось как подобное электрону, который едва ли можно было бы пересечь за световой год[2]. Космическое яйцо было таким горячим, что никакие элементы не могли в нем существовать — яйцо состояло из субатомных частиц и радиации.
Никто не знает, откуда взялось космическое яйцо и как оно здесь оказалось — просто предполагается, что оно было (возможно, его снесла космическая курочка). Неизвестно, сколько времени оно существовало, но в итоге космическое яйцо взорвалось (никто не знает, почему), в результате чего огромный огненный шар увеличился в объеме, остыл, и образовались водород и гелий (гелия было меньше, чем водорода). Эти газы распространялись по рождающейся Вселенной, пока не были достигнуты очень низкие температура и давление; в то время существовали только водород (легчайший элемент во Вселенной, с атомным весом равным единице) и гелий (с атомным весом около четырех, второй по легкости элемент после водорода). Не было ни углерода, ни кислорода, ни меди, ни свинца, ни железа, ни серы, ни азота, ни урана, — ничего, кроме водорода и гелия. Только водород, гелий и радиация — фактически, Вселенная состояла из газообразного водорода.
Из этих рассеянных газов — гелия и водорода — очень низкой температуры (100° Кельвина или еще ниже, то есть около — 173° Цельсия) каким-то образом, по мнению эволюционистов, сами собой создались звезды и галактики, наша солнечная система и жизнь на земле. Из этой первичной формы жизни развились все остальные формы, включая человека с его мозгом, весящим три фунта (около 1,5 кг) и состоящим из 12 миллиардов клеток с более чем 120 триллионов связей. Итак, гласит история, эволюция шла от водорода к человеку. Джордж Малфингер напомнил нам, что, если это правда, можно определить водород как невидимый газ без вкуса и без запаха, который, при достаточном количестве времени, способен стать человеком!
Сразу заметно, с каким количеством проблем связан этот сценарий. Первоначальное космическое яйцо представляло собой массу/энергию в гомогенном состоянии и термическом равновесии, а потом система превратилась в гетерогенную и без термического равновесия, что является очень редким случаем[3]. Как заявили Грегори и Томпсон:
«Можно ли проследить тропу от однородной массы до богатого изобилия сегодняшних структур? Наиболее распространенная схема предполагает проис- хождение отдельных галактик из почти однородного космического "супа". Ос- новная проблема, связанная с этой системой, — это объяснение того, как Вселенная от такого простого состояния перешла к формированию галактик»[4].
В журнале «Сайенс 81» в разделе «Тайны» была опубликована статья Бена Патруски под заглавием «Почему космос твердый?» В этой статье Патруски пишет:
«Некоторые специалисты по космосу утверждают сейчас, что наша обширная Вселенная родилась в результате взрыва — большого, мощного взрыва — около 18 миллиардов лет назад. Парадоксально, но факт: ни один ученый не скажет вам, как большой взрыв — взрыв сверхгорячего и сверхплотного атома — в конечном счете привел к образованию галактик, звезд и прочих космических тел и систем.
Вот что сказал об этом специалист по небесным явлениям Филип Э.Сейден из Ай-Би-Эм:
"Стандартная модель большого взрыва не ведет к образованию небесных тел. Модель предполагает, что Вселенная начала свое существование в форме абсолютно однородного, равномерно распространяющегося газа. Если применить к этой схеме законы физики, вы получите однородную Вселенную, космическую пустоту из равномерно распределенных атомов, никак не организованных". Никаких галактик, никаких звезд и планет, ничего. Не стоит и говорить, что ночное небо, сияющее множеством звезд и планет, свидетельствует об обратном»[5].
Сэр Фред Хойл, известный английский астроном, теряет всякое тер- пение, говоря о теории большого взрыва. Вот что он думает об этой проблеме:
«Интересующие нас преобразования частиц происходят очень быстро, за ними немедленно следуют процессы ядерной физики, а что дальше? Распространение частиц кругами, как круги в воде от падения камня, пока энергия не истощится и движение не остановится. Вера в то, что за образованием галактик последует бурная история астрономии, — иллюзия. Никаких новых образований, все это мертво, как гвоздь в двери»[6].
Другая проблема связана непосредственно с происхождением космического яйца. Откуда вообще оно взялось? Первый закон гласит, что общее количество энергии во Вселенной постоянно. Если вы склонны думать, что законы природы таковы, как были всегда, надо признать, что космическое яйцо не могло произойти из ничего. Даже атом не возникает из ничего, так как же можно предположить, что на пустом месте образовались вещество и энергия, составляющие современную Вселенную? Откуда появилась эта материя/энергия? Сколько по времени она находилась тут до взрыва? Что вызвало взрыв? Впрочем, зачем беспокоиться о таких мелочах, если мы играем? В самом деле, все это лишь игра. Джордж Эбелл пишет: «Мы играем в игры, и космология — лучшая из них, лучший спорт»[7]. Есть и еще множество проблем, связанных с теорией большого взрыва и ее модификацией — теорией самозарождения Вселенной, не последняя из которых — противоречие этих теорий второму закону.
Чтобы яснее увидеть, в чем теория эволюции противоречит термодинамике, надо особо выделить природу эволюционных процессов. Гамов говорит о этом так:
«Мы должны признать, что в далеком прошлом наша Вселенная была гораздо менее дифференцированной и сложной системой, чем сейчас; ее состояние в то время вполне можно было бы определить классическим понятием "первобытного класса"... Проблема научной космогонии может быть сформулирована как по- пытка восстановить эволюционные процессы, которые вели от простоты первых дней творения к настоящей неизмеримой сложности окружающей нас Вселен- ной»[8].
Ему вторит Виктор Вейскопф:
«История эволюции мира, от "большого взрыва" до нынешней Вселенной, — это серия постепенных шагов от простого к сложному, от беспорядочного к упоря- доченному, от бесформенного газа из элементарных частиц к усложненным атомам и молекулам, затем — к еще более сложным жидкостям и твердым веществам, и наконец — к живым организмам»[9].
Джулиан Хаксли, один из основных архитекторов неодарвинистской модели эволюции, утверждает:
«Эволюция в широком смысле может быть определена как необратимый по сути и направлению процесс, протяженный во времени, в результате которого увели- чивается разнообразие и повышается уровень организации продуктов этого процесса. Наши теперешние знания действительно заставляют нас видеть реаль- ность эволюции — уникального процесса самотрансформации»[10].
Итак, видно, что теория эволюции требует огромного увеличения сложности, организации и информационной нагруженное (количество информации, необходимое для описания или определения однородной Вселенной из газообразных водорода и гелия, неизмеримо меньше, чем для описания Вселенной, содержащей 100 миллиардов галактик, в каждой из которых по 100 миллиардов звезд, сложнейшие солнечные системы с миллионами необыкновенно устроенных живых обитателей; и даже меньше, чем для описания одной-единственной бактерии).
Как пишет Хаксли, эволюция — это процесс самотрансформации, значит никакие внешние влияния не требуются. Бог, судя по этому определению, исключен из процесса. Обратите внимание: все эволюционисты верят, что процесс был ориентирован в определенном направлении и вел к росту разнообразия и повышению уровня организации особей. Хаос породил космос, беспорядок стал порядком, сложное развилось из простого. Заметьте: все, вся реальность — звезды, галактики, Солнечная система, зарождение жизни, все растения и животные, человек, наше сознание, наша способность помнить прошлое, справляться с настоящим и планировать будущее, даже наша вера в Бога — всего лишь продукт процесса эволюции. Этот процесс целиком механистичен и естествен и обязан своим происхождением исключительно неотъемлемым свойствам материи.
Если все это действительно было так, значит материи должна быть свойственна всеобщая, естественная тенденция преобразовываться из беспорядочной в упорядоченную, из простой в сложную. Это, должно быть, очень сильная, непреодолимая тенденция, если газообразный водород сам собой превратился в человека, пройдя массу преобразований, постепенно приближавших его к совершенству. Хойл заявляет по этому поводу:
«Если бы существовала непреодолимая тенденция превращения органических систем в живые существа, мы за утро смогли бы проделать эту операцию в лабораторных условиях»[11].
Если рассматривать это с точки зрения креационизма, предпосылки о неотъемлемых свойствах материи будут прямо противоположны положениям теории эволюции. Если всеведущий и всемогущий Творец (о котором мы можем говорить так хотя бы потому, что видели Его труд) создал Вселенную и все, что в ней содержится, Вселенная должна была зародиться уже в совершенном состоянии. Таким образом, материи не свойственна естественная тенденция к беспрестанному совершенствованию структуры и упорядоченности. Если же что-то и произошло с сотворенным миром, изменив свойства творения (очевидно, так и было), изменения, судя по современным данным, тяготели к беспорядочности и упрощению. Итак, согласно теории эволюции, получается, что материя обладает неуклонным стремлением к развитию, упорядочению и усложнению. С другой стороны, согласно креационной теории, материя должна иметь общую тенденцию к дегенерации, упадку, упрощению, повышению роли случая.
А теперь давайте посмотрим, какова наша действительность. Ведь наука — это, в конце концов, не более, чем наш общий опыт. Из нашего опыта и из экспериментов, проводимых учеными, прежде всего явствует, что материи вовсе не свойственно неутомимое самосовершенствование или неограниченная способность перехода от беспорядочности к порядку, от простого к сложному. Ни один ученый никогда не отмечал таких свойств материи, науке они неизвестны. Ни один закон физики не отражает таких тенденций материи. Напротив, существует закон, описывающий прямо противоположную тенденцию, — второй закон термодинамики. Р.Б.Линдсей, физик из Университета Браун, утверждает:
«Во всех наблюдаемых системах есть общая природная тенденция к распределению, распаду и рассеиванию энергии, необходимой для дальнейших преобразований, — закон растущей энтропии»[12].
Харолд Блюм, биолог, профессор Государственного университета штата Нью-Йорк, Олбани, написал книгу «Стрела времени и эволюция»[13], к проблематике которой мы еще вернемся. Как эволюционист автор книги верит, что эволюция была прогрессом, но признает, что «стрела времени» — второй закон — неизменно указывает вниз. Так, он говорит:
«Все процессы в природе проходят через рост энтропии. От нее зависит и роль случайности, и недостаток упорядоченности в системе; чем больше роль случая, тем больше энтропия»[14].
Специалист по термодинамике определил бы энтропию как взаимодействие нескольких переменных величин; вычислить ее можно по формуле:
G = Н - TS,
где G — это свободная энергия Гиббса, Н — энтальпия, Т — температура в градусах Кельвина и S — энтропия. Можно рассматривать такие формулы, не понимая важности свойства энтропии для вопроса о происхождении мира или вообще не понимая сути энтропии. Однако ее важность становиться очевидной при внимательном изучении высказываний Линдсея и Блюма. Из этих заявлений мы видим, что в статистической термодинамике энтропия — единица измерения хаотичности системы, ее беспорядочности: чем больше роль случая, тем больше энтропия. По мере того как вещи изнашиваются, приходят в упадок и портятся, энтропия возрастает. Когда система становится более организованной и сложной, энтропия падает. Блюм утверждает, что во всех реальных процессах (необратимых процессах, начинающихся внезапно и без постороннего участия) энтропия, или хаотичность, всегда растет. Исключений нет, это физический закон — второй закон термодинамики.
Айзек Азимов, рьяный антикреационист, был убежден, что между вторым законом и теорией эволюции нет противоречий. Опираясь на второй закон, он описал настоящее положение Вселенной так, что его легко поймет любой непрофессионал. Он пишет:
«По-другому второй закон можно сформулировать так: "Вселенная постоянно становится все хаотичнее". Если смотреть на второй закон с такой точки зрения, мы узнаем в нем себя. Мы усердно трудимся, приводя в порядок комнату, но оставьте ее без присмотра, и она станет пыльной и грязной. Как трудно поддерживать в порядке дома, оборудование и наши собственные тела; как легко они приходят в негодность. Фактически, мы ничего не можем с этим поделать: все само по себе изнашивается, ломается, портится — вот о чем второй закон»[15].
Но если второй закон таков, разве не под угрозой теория эволюции? Все во Вселенной, на любом уровне, имеет тенденцию к износу, упадку, порче — здесь нет исключений (сегодня некоторые физики предполагают, что даже протоны изнашиваются). Если же несколько миллиардов лет назад Вселенная состояла из однородной газообразной смеси водорода и гелия, и элементами управлял тот же, что и сейчас, второй закон термодинамики — универсальный закон износа, всепобеждающий и неумолимый закон, неизбежно вызывающий хаос и упрощение материи, как могли простые газы сами превратиться в высшие уровни организации: звезды, галактики и даже людей?
Второй закон действует во всех без исключения замкнутых системах. Замкнутая система — система, которая не обменивается ни энергией, ни материей с окружающей средой, то есть изолированная среда. Эволюционисты считают, что Вселенная — замкнутая система: ничто извне влияет на ее функционирование. Второй закон говорит нам, что замкнутая система никогда не может стать сложнее, упорядоченнее, содержательнее информационно и выше организованной. По второму закону, замкнутая система со временем неизбежно станет более хаотичной, беспорядочной, упрощенной и зависимой от случая. Но эволюционисты, вопреки второму закону, верят, что Вселенная, зародившись в хаосе большого взрыва, вскоре выработала гомогенную смесь газообразного водорода и гелия, а затем этот синтез сам по себе превратился в невероятно сложную сегодняшнюю Вселенную, в которой существует вершина организации материи — человеческий мозг с его 120 млрд. связей. Это — очевидное нарушение второго закона. Креационисты отвергают это положение как ненаучное и иррациональное, указывая, что если Вселенная не могла образоваться сама естественным путем, значит, она была создана сверхъестественно. Она не может быть замкнутой системой. Должен существовать Творец, находящийся вне Вселенной и не зависящий от нее, ответственный за установление организованности, сложности и информационной содержательности Вселенной.
Трудно переоценить важность происхождения знания. Эволюционисты верят, что упорядоченность и сложность произошли из хаоса, что нонсенс может породить смысл, что информационное содержание спонтанно возникло внутри систем без какого-либо внешнего вмешательства. Наш человеческий опыт, однако, подсказывает нам, что так не бывает. Чернила и бумага, пишущая машинка и печатный станок не отвечают за содержание книги. Вся информация вводится в книгу извне. Чернила, бумага, печатный станок и т.д. необходимы для передачи информации, но не для ее порождения. Как мы уже отмечали, информация не может возникнуть спонтанно. Напротив, существует общая естественная тенденция информации к искажению и утрате при передаче (свидетельство тому — типографские опечатки в этой книге). Профессор А.Э.Уайлдер-Смит, ученый-креационист, имеющий три докторских степени европейских университетов, во всех своих трудах большое внимание уделил этому важному вопросу[16].
Эволюционисты, осознающие, какой вред причиняет их драгоценной теории свидетельство второй закон, предприняли яростную и коварную контратаку на ученых-креационистов и их аргументы, основанные на втором законе. Они изображают ученых-креационистов невежественными, некомпетентными и, что хуже всего, сознательно нечестными людьми. Однако, как вы увидите, креационистов нельзя назвать невежественными, некомпетентными или нечестными по отношению к данным термодинамики. К тому же, в большинстве случаев, доводы эволюционистов чрезмерно упрощены и абсолютно неубедительны. При рассмотрении наиболее важных моментов эволюционисты часто пытаются замаскировать их значимость, а доводам ученых-креационистов они противопоставляют нападки на личности — значит эволюционисты сами осознают слабость или несущественность своих контраргументов.
Почти все без исключения эволюционисты, пытаясь объяснить несоответствия между вторым законом и теорией эволюции, прибегают к «открытой системе». Ссылаясь на доводы креационистов, связанные со вторым законом, эволюционист Уоррен Долфин утверждает:
«Но они, конечно, совершенно упускают из вида тот факт, что в биологической системе порядок может быть создан из беспорядка за счет энергии, привносимой в систему из внешнего источника, — Солнца. Их доводы в лучшем случае ошибочны и основаны на неправильном, упрощенном подходе к сложному научному понятию. Короче говоря, они ввели термодинамику в число своих доказательств лишь для словесной игры»[17].
Крис Мак Гоуэн пишет:
«Надо подчеркнуть, что законы термодинамики применимы только к замкнутым системам и связаны с "поведением" молекул.
Вы спросите: какое отношение это имеет к появлению на Земле новых организмов? Абсолютно никакого! Происхождение жизни и ее эволюция ко все более сложным организмам совершались на поверхности Земли, которая не может рассматриваться как замкнутая система. Энергия может свободно входить и выходить из нее, значит, законы термодинамики здесь совершенно ни при чем»[18].
Азимов заявляет:
«Постараемся приподнять этот аргумент над его "кухонным уровнем": второй закон термодинамики применим только к "замкнутым системам", которые не получают и не отдают энергию. Единственная известная нам действительно замкнутая система — сама Вселенная... Эволюция может создавать сложное из простого и таким образом вести к прогрессу, не нарушая второй закон, пока система не замкнута по отношению к Солнцу, постоянно дающему энергию Земле, — гораздо больше энергии, чем затрачивается на эволюцию»[19].
Элис Кехоэ утверждает:
«Многие эволюционисты просто отбрасывают второй закон термодинамики как не имеющий отношения к интересующим их кардинальным проблемам, потому что он касается лишь замкнутых систем и не препятствует повышению организации энергии в открытых системах...»[20]
И так далее. Эволюционисты полагают, что фразы об «открытой системе» и «замкнутой системе» уже сами по себе опровергают аргументы креационистов. Они даже пытаются заставить всех поверить в то, что Креационисты вообще не принимают во внимание идеи существования замкнутых и открытых систем и будто бы не знают, в чем различие между ними. Вот что хотел сказать Уоррен Долфин вышеприведенным заявлением о втором законе, говоря: «Но они [Креационисты], конечно, совершенно упускают из вида...»
Во-первых, надо отметить, что второй закон применим ко всем системам — и замкнутым, и открытым. Любая система, какова бы она ни была, склонна к износу, к утрате упорядоченности, к хаотичности — все открытые системы тоже достигают состояния максимальной беспорядочности или энтропии. Живые организмы невероятно сложны; все они — открытые системы, свободно воспринимающие энергию извне, но все они умирают и приходят в упадок. Эволюционисты уверяют, что для успеха процесса эволюции, для продвижения от беспорядочности к порядку, от простого к сложному, от молекулы к человеку, достаточно, чтобы система была открытой и существовал приток энергии извне. Креационисты согласны с необходимостью этих условий, но их недостаточно для того, чтобы процесс эволюции не испытал на себе влияния второго закона. Более того, если подвергнуть тщательному анализу труды эволюционистов, считающих, что теория эволюции и второй закон — не помеха друг другу, обнаружится, что они согласны с учеными-креационистами: мало наличия открытой системы и притока энергии извне. Так можно сказать, как мы увидим, о случае Джона Паттерсона, ярого антикреациониста, уличающего своих противников в грубых ошибках и нечестности в их борьбе с эволюционистами на основании второго закона. Наконец, остаются сомнения в том, что где-либо в Солнечной системе имеются дополнительные условия, необходимые для эволюционного процесса.
Прежде чем идти дальше, подчеркнем, что дискуссия об открытых и замкнутых системах и о том, что еще необходимо для эволюции, помимо открытости системы и притока энергии, не имеет никакого отношения к происхождению Вселенной. И креационисты, и эволюционисты согласятся с тем, что Вселенная — замкнутая система, в том, что сейчас касается природных процессов, — энергия не притекает в нее извне, и, конечно же, эволюционисты верят, что Вселенная была замкнутой системой в течение всей своей истории, от начала и до нынешних дней. Значит, нет никаких сомнений в том, что второй закон действует во Вселенной, — ведь нет никаких сомнений в том, что он действует во всех замкнутых системах без исключения. Второй закон неумолимо гласит, что такая система может двигаться только в одном направлении: вниз. Все подобные системы становятся постепенно все беспорядочнее, все хаотичнее, все проще. Они никогда не усложняются и не прогрессируют. Это основное доказательство того, что Вселенная не сотворилась сама. Если эволюционисты верят в научные законы, им следует отказаться от слепой веры в эволюцию. Они упорствуют во мнении, что Вселенная зародилась в хаосе большого взрыва и из простого газообразного водорода преобразилась в системы все более высокого уровня, пока не возникла современная сложнейшая Вселенная, — это несомненное пренебрежение вторым законом.
Некоторые эволюционисты откровенно признают неудачу науки, не сумевшей разрешить фундаментальную проблему происхождения Вселенной. Эволюционист Хьюго францен в главе «Термодинамика: уловка для отвлечения внимания» пишет:
«Ученый не считает, что науке пришел конец, если ей не удается объяснить происхождение Вселенной или зарождение жизни... Существует проблема: нам не удается примирить очевидное уменьшение полезной энергии (то есть рост энтропии) с постоянным энергетическим содержанием Вселенной, когда мы прослеживаем процесс, идущий из глубины времен, — значит надо поверить, что эта проблема разрешима только через сверхъестественные события.
Альтернатива этому выводу — признать, что мы пока не способны сколько-нибудь здраво судить о происхождении и конце Вселенной»[21].
Айзек Азимов, напротив, твердо убежден в том, что эволюция Вселенной не противоречит второму закону. Когда я вел с ним спор на страницах «Сайенс Дайджест», он утверждал, что, по теории большого взрыва, вначале, когда она имела вид космического яйца. Вселенная взорвалась, и с тех пор существовала в полной гармонии со вторым законом[22]. Чтобы оценить это заявление, надо сначала представить себе события, которые предполагает этот сценарий. Когда огненный шар достаточно остыл, чтобы могли образоваться химические элементы, начали формироваться водород и гелий. Через некоторое время материя отделилась от радиации и газы распространились, как было описано ранее, пока не превратились в однородную смесь очень низкой температуры — почти абсолютный вакуум. Затем небольшие количества этих сильно разреженных газов каким-то образом были соединены гравитационными силами, образовав сто миллиардов галактик, в каждой из которых по сто миллиардов звезд. Позже возникла наша солнечная система и жизнь на планете, развились все живые существа: люди, животные, растения.
Материя, в очень сгущенном однородном состоянии и при высочайшей температуре, как в предполагаемом космическом яйце, должна была действительно обладать низким уровнем энтропии по сравнению с разреженным однородным газом очень низкой температуры, образовавшимся из гелия и водорода после взрыва. Итак, если бы все шло по сценарию большого взрыва, после которого газы бесконечно распространялись бы, никаких проблем со вторым законом не возникло бы (потому что не было бы людей, ставящих перед собой этот вопрос). Газы бы так и продолжали вечно рассеиваться — словно круги по воде — и, как говорил Фред Хойл, все это было бы мертво, как гвоздь в двери. Помните, Филип Сейден тоже утверждал, что, если бы в этой однородной смеси разреженного газа действовали бы законы физики, нашей Вселенной не было бы.
Азимов считает, что Вселенная существует в согласии со вторым законом со времени большого взрыва. Неужели Азимов хочет заставить нас думать, что превращение однородного, равномерно распространенного газа в звезды и галактики — «процесс упадка»? Неужели он считает, что водород в виде ста миллиардов галактик, в каждой из которых по сто миллиардов звезд — сложных образований сжатой материи при очень высокой температуре — более хаотичен, менее сложен и менее упорядочен, чем сильно разреженное облако однородного газа? Он всерьез думает, что его мозг — результат «износа» водорода? Но ведь это абсурд. Вселенная во всей своей сложности не может быть результатом однородного облака газа. Образование из облака газа даже одной-единственной звезды требует понижения энтропии, что запрещено вторым законом. Таким образом, любой процесс, предполагающий снижение энтропии, проходит не спонтанно. Надо приложить работу к системе, чтобы энтропия в ней понижалась. Чтобы образовалось сто миллиардов галактик и в каждой — по сто миллиардов звезд, энтропия обязательно должна снизиться. Снижение уровня энтропии отражает повышение уровня сложности, структуры, организации, что прямо противоположно сценарию Азимова. Теперь, в ее настоящем виде, Вселенная приходит в упадок — ее энтропия растет — но условия настоящей Вселенной, не надо смешивать с условиями ее происхождения.
Как заметил Азимов, сегодняшняя Вселенная постепенно становится все более хаотичной. Энтропия Вселенной постоянно повышается, по мере того как уменьшается количество энергии, способной выполнять работу. Попадая в межзвездное пространство, тепло и радиация Солнца и других звезд становятся неспособными к дальнейшему выполнению работы. Энтропия не исчезает — она просто не может быть использована. По недавним подсчетам, каждую секунду Солнце потребляет миллиарды тонн топлива. Каждая звезда во Вселенной сжигает свое топливо. Очевидно, что, если бы не было Бога или Он не захотел бы вмешиваться, неизбежно пришел бы день, когда каждая звезда во Вселенной истощила бы свои запасы топлива. А когда звезды перестанут светить, Вселенная умрет. Она будет существовать, но будет мертва. Прекратится любая жизнедеятельность. Температура будет равномерна по всей Вселенной, обмен энергией станет невозможен. Вселенная достигнет состояния максимальной энтропии. Дели природные законы и естественные процессы, ныне правящие Вселенной, неумолимо влекут к смерти и разрушению, и если, как считают эволюционисты, эти законы и процессы имели силу и в те далекие времена, то как же они могли привести к образованию Вселенной? Могли ли процессы, теперь разрушающие Вселенную, привести к ее созданию? Какую извращенную логику надо применить, чтобы сделать такой вывод? Эволюционистские сценарии происхождения Вселенной ненаучны и выживают только благодаря тому, что авторы и сторонники этих схем решительно отказываются поверить в объяснение, не являющееся натуралистическим, механистическим и атеистическим.
Пытаясь согласовать со своей теорией второй закон, эволюционисты иногда ведут себя очень наивно. Часто можно встретить такой довод: если верно то, что креационисты говорят о втором законе и эволюции, тогда и оплодотворенное яйцо не смогло бы развиться во взрослое животное. Вот что заявляет Футуяма о законах термодинамики:
«Креационисты считают, что, согласно этим законам, высокоорганизованные живые системы не могли развиться из слабоорганизованной материи, а сложные организмы не могли появиться из простых: "Потому что для эволюции продвинутого организма необходимо больше энергии, упорядоченности и информации. Второй закон гласит, что такие процессы не могут произойти в природе без участия внешних факторов".
Но вокруг нас из хаоса образуется порядок. Человек развивается из сравнительно бесформенной оплодотворенной яйцеклетки; беспорядочные молекулы воды формируют кристаллы льда в наших холодильниках»[23].
(Футуяма цитирует креациониста Генри Морриса, «Научный креационизм», 1-ое издание, с. 40).
Конечно, ни один креационист не считает, что превращение оплодотворенной яйцеклетки во взрослый организм — нарушение второго закона. Превращение оплодотворенной яйцеклетки в человека не имеет ничего общего с эволюцией. Яйцеклетка содержит всю генетическую информацию для развития взрослого существа — никакой новой информации в процессе развития не добавляется. Более того, она полностью снабжена метаболическими приспособлениями для жизни. Все, что необходимо, — это постоянный приток питания и энергии. С другой стороны, происхождение жизни, происхождение каждого основного типа созданий, производящих оплодотворенные яйцеклетки, происхождение процесса воспроизведения имеет отношение к эволюции. Кстати, удивительно, что биолог Футуяма говорит о «сравнительной бесформенности» оплодотворенной яйцеклетки. Биолог ведь не может не знать, какова истинная природа яйцеклетки. Она так сложна, что если бы ученые исследовали ее целую вечность, они не разрешили бы всех ее тайн. «Сравнительная бесформенность», таким образом, явно не является признаком оплодотворенной яйцеклетки — как раз наоборот. Говоря об этом, Футуяма сознательно дезориентирует читателей.
Уже упоминавшийся Джон Паттерсон использует сходный аргумент. Он пишет:
«Растущие организмы — дополнительный пример локальных понижений энтропии. Нельзя утверждать, что второй закон термодинамики противоречит эволюции, не заявляя одновременно что никакой рост (развитие, «морфогенез») невозможен»[24].
Это заявление абсурдно. Рост и развитие растений или животных не имеют ничего общего с эволюцией. Происхождение растения или животного или превращение растения или животного в качественно новый тип — вот что предполагает эволюция. Утверждать, что влияние второго закона на происхождение Вселенной, происхождение жизни или эволюцию от одноклеточного организма до человека будет означать также, что живые организмы не могли бы расти и развиваться, предельно наивно. Из этого и других подобных высказываний следует, что Паттерсон либо не понимает, что такое эволюция, либо не разбирается в термодинамике — и уж, конечно, он не понимает их связи.
Вышеприведенное высказывание Футуямы тоже содержит упрощенный и абсолютно неверный довод против креационистов и их борьбы с эволюцией с помощью второго закона. Он говорит о «беспорядочных молекулах воды», которые образуют «правильные кристаллы льда в наших холодильниках». Ученые часто ссылаются на кристаллизацию, пытаясь опровергать антиэволюционистские аргументы на основе второго закона. Вариант этого аргумента, тоже касающийся кристаллизации воды, — снежинки у Паттерсона. Он заявляет:
«Локальные понижения энтропии — очень частое явление как в живых, так и в неживых системах. Например, это происходит каждый раз, когда образуется снежинка... Каждая из них формируется абсолютно спонтанно, совершенно естественно из полностью неорганизованною набора молекул водяного пара!... Конечно, креационисты не смогут заявить, что, пока принцип энтропии — всеобщий закон, образование снежинок невозможно! Честно говоря, ученые не до конца понимают механизм образования снежинок или процесс эволюции, но заявлять, что это "невозможно" из-за второго закона термодинамики не стоит»[25].
Нет, конечно же, ученые-креационисты вовсе не собираются утверждать, что из-за универсального действия принципа энтропии (второго закона) невозможно формирование снежинок. А вот Паттерсон утверждает, что раз второй закон не мешает образованию снежинок, значит, он не мешает и эволюции. Футуяма, Паттерсон и другие ученые, основывающие свои доводы на кристаллизации, очевидно, не понимают разницы между кристаллизацией и эволюцией. При кристаллизации вещество переходит на более низкий энергетический уровень, в менее активное состояние. Фактически, кристалл вообще не проявляет никакой активности — это система в равновесии. С другой стороны, каждый шаг в развитии жизни требует движения к более высокому энергетически и более подвижному состоянию. Кристалл высокоорганизован, но вовсе не сложен — его структура повторяется. Знающие эволюционисты, в отличие от Футуямы, Паттерсона и других, говорящих о кристаллизации в связи со вторым законом, понимают, что кристаллизация не дает никакой информации о том, как могла произойти жизнь на земле, вопреки второму закону. Например, Питер Т. Мора говорит:
«Второй закон классической термодинамики постулирует всеобщее повышение энтропии. Конечно, отдельные области временного понижения энтропии — обычное дело, как, например, кристаллизация. При кристаллизации ход процесса определяется валентностью, молекулярной структурой компонентов, будь то атомы, молекулы или полимеры. Кристаллизация случается потому, что она ведет к понижению энергетического уровня и к более стабильной организации атомов или молекул в данных условиях. Кристаллизация ведет к повторяющейся структуре, которая инертна. Эти структуры не функционируют и не предназначены для этого»[26].
Джеффри Уикен тоже понимает, чем отличается упорядоченная система кристалла от организованных систем, составляющих живое существо. Он указывает, что:
«"Организованные" системы надо отличать от "упорядоченных". Ни те, ни другие не хаотичны, но в то время как упорядоченные системы создаются по простым алгоритмам и потому не очень сложны, организованные системы собираются элемент за элементом, согласно внешней извилистой "диаграмме" с высоким информационным содержанием»[27].
Эволюционист Уикен говорит здесь о том же, о чем давно говорили Уайлдер-Смит[*] и другие Креационисты: чтобы создать или породить сложноорганизованные системы, информация должна быть введена извне, тогда как для систем менее сложных, таких как кристаллы, достаточно простого алгоритма внутренних сил, чтобы получить повторяющиеся структуры. Как мы увидим, человек, который, по мнению Паттерсона, выведет эволюционистов из ловушки, приготовленной термодинамикой для их теории, — это Илья Пригожий, бельгийский ученый, лауреат Нобелевской премии в области физики, присужденной ему за труды по термодинамике.
Паттерсону следовало бы прочесть всего Пригожина, прежде чем делать выводы об эволюции и термодинамике. Если бы он так и поступил, он бы знал, что кристаллизация никоим образом не противоречит аргументам креационистов, основанным на втором законе. Пригожий (вместе с соавторами Николисом и Баблойянтсом) утверждает:
«Дело в том, что в незамкнутой системе существует возможность формирования упорядоченных структур с низкой энтропией при достаточно низкой температуре. Этот принцип лежит в основе образования таких упорядоченных структур, как кристаллы, а также явления фазовых переходов. К сожалению, этот принцип не может объяснить формирование биологических структур. Возможность того, чтобы при обычной температуре макроскопическое число молекул соединилось в структуры высшего порядка и действовало координирование, как в случае с живыми организмами, неизмеримо мала»[28].
Паттерсон гордится тем, что он специалист по термодинамике, обладающий докторской степенью в области металлургической техники и что он многие годы преподавал термодинамику в Университете Айовы. Странно в таком случае, почему он выдвинул положение о том, что кристаллизация опровергает доводы против эволюции, основанные на втором законе. Мы только что ознакомились с мнением Пригожина, его соавторов и других ученых, утверждающих, что между двумя процессами нет связи. Более того: если бы Паттерсон прочитал книгу о происхождении жизни, написанную совместно Чарлзом Такстоном, Уолтером Брэдли и Роджером Олсеном, он бы знал, почему это так с «технической» точки зрения термодинамики. Такстон, Брэдли и Олсен указывают, что:
«По мере формирования льда энергия (80 калорий/г) высвобождается. Система из аморфной воды становится кристаллическим льдом, и энтропия понижается на 0,293 единицы на градус Кельвина (К). Изменение энтропии отрицательно, потому что термальная и конфигурационная энтропия воды больше, чем энтропия льда, являющегося упорядоченным кристаллом. Так, термодинамические условия, при которых вода превращается в лед, видны из следующих формул:
-0,293-(-80/Т)>0 (7-10а)или
Т<273К (7-10б)
Если Т < 273К, энергия воды тратится на образование льда, причем сопутствующая дезорганизация окружающей среды значительнее, чем упорядоченность воды в ледяных кристаллах. Благодаря этому энтропия во Вселенной чуть повышается, как и гласит второй закон термодинамики.
Часто проводилась аналогия между кристаллизацией воды в лед и полимеризацией простых мономеров в сложные молекулы, таких как белки и ДНК. Аналогия явно неуместна. Формула Е + Р V (уравнение 7-9) в полимеризации важных органических молекул дает обычно положительный результат (5 — 8 ккал/моль), указывая, что реакция не может возникнуть спонтанно при состоянии равновесия или близком к нему. Напротив, член Е + Р V при превращении воды в лед отрицательный, — 1,44 ккал/моль, что говорит о спонтанности этого преобразования, пока Т<273 К, как указано выше. Связующие силы атомов устанавливают молекулы воды в кристаллическую сетку, когда термальное возбуждение (или движущая сила энтропии, TS) становится достаточно низкой в результате понижения температуры. Однако органические мономеры, такие, как аминокислоты, сопротивляются комбинированию при любой температуре, не говоря уже о более или менее упорядоченном построении»[29].
Прочитав книгу Такстона, Брэдли и Олсена, Паттерсон, «специалист» по термодинамике, будет знать, почему, согласно законам термодинамики, нельзя отождествлять кристаллизацию воды и эволюцию. Мы видели, что термодинамика процесса позволяет воде спонтанно кристаллизоваться, когда температура равна 273°К (100°С, 32Т). При такой низкой температуре энергии, содержащейся в молекуле воды, достаточно, чтобы преодолеть энергию термального возбуждения, и вода затвердевает. Когда же органические мономеры участвуют в строении протеинов (аминокислоты), ДНК и РНК (нуклеотиды) и углеводов (сахара), происходит обратное: притяжение между молекулами невелико, и его достаточно для формирования лишь очень небольшого количества полимера, независимо от температуры.
Эволюция — спонтанный процесс, по предположению ее сторонников. Судя по теории эволюции, водород из очень разреженного состояния, при низкой температуре спонтанно сконденсировался в звезды — газообразные структуры высочайшей плотности и внутренней температуры в миллионы градусов. Галактики, в каждой из которых миллиарды звезд, образовались сами, спонтанно. Простые газы земли под действием солнечных лучей из водорода, метана, азота, углеводорода, водяного пара сформировались в более сложные молекулы: аминокислоты, сахара и т.д. Эти молекулы спонтанно соединились в протеины, ДНК, РНК, сложные углеводы, и для этого потребовался лишь внешний источник энергии. Потом эти молекулы каким-то образом спонтанно отделились от смеси, составляющей предположительный «первобытный суп», чтобы организоваться в сложные метаболические циклы, которые позже, опять же сами по себе, создали жизнь. Никакого плана не было. У процесса не было предназначения и цели. Никакая направляющая сила не координировала его действие. Не нужен был разум. Не составлялось проектов. Никто не знал, как будет лучше, — информации извне в систему не поступало. Все якобы случилось благодаря неотъемлемым свойствам материи. Вселенная создалась сама. Жизнь возникла сама. Эволюционный процесс от микроба до человека был результатом случайной, спонтанной генерации всей информации, необходимой для формирования специфических свойств каждого живущего на земле организма (и уже вымерших организмов), в том числе человека с его мозгом, состоящим из 12 миллиардов мозговых клеток со 120 триллионами соединений. Все это произошло, говорят эволюционисты, просто из-за притока энергии и благодаря присущим материи качествам, а началось все с газообразного водорода. Итак, эволюционисты настаивают на том, что для эволюции достаточно, чтобы система была открытой и имела хороший приток энергии извне.
Система Солнце — Земля открыта, потому что энергия свободно притекает от Солнца к поверхности Земли; причем солнечная энергия — прекрасное топливо для процесса эволюции. Итак, говорят нам, между эволюцией и вторым законом нет никаких противоречий. Но ведь Вселенная, как мы видели ранее, — замкнутая система, в которую нет притока энергии извне, поэтому второй закон, без сомнения, имеет отношение к ее происхождению.
Как я уже говорил, креационисты указывают, что открытость системы и адекватный внешний источник энергии — необходимые, но не единственные условия роста сложности и структурной организации системы. Фактически, неконтролируемая, случайная энергия в системе разрушительна, а не созидательна. Жизнь на Земле возможна лишь благодаря защите озонового слоя толщиной 20 — 35 км над поверхностью Земли. Озон — трехатомный кислород (О273>
Достарыңызбен бөлісу: |