Основы креационизма
Креацентр > Статьи > Основы креационизма > Второй закон термодинамики и проклятие

Второй закон термодинамики и проклятие

Многие современные креационисты считают, что второй закон термодинамики возник в результате грехопадения или проклятия. Я утверждаю, что это не подтверждается Библией и не является оправданной позицией с научной точки зрения. Введение второго закона термодинамики при грехопадении создает проблемы для теологии и науки. Скорее, я предполагаю, что второй закон термодинамики появился в течение недели творения как часть созданного порядка (Неемия 9:6; Колоссянам 1:16).

Введение в законы термодинамики

Термодинамика имеет дело с системами, которые используют энергию, работу и тепло, а также их соответствующие отношения. Физики выделяют три типа термодинамических систем: изолированные, закрытые и открытые. Изолированная система не обменивается ни материей, ни энергией со своим окружением. Действительно изолированная система не существует как подмножество Вселенной, но мы можем очень точно аппроксимировать изолированную систему. Замкнутая система может обмениваться энергией, но не материей со своим окружением. Открытая система может обмениваться как материей, так и энергией со своим окружением. Существует четыре закона термодинамики, называемых нулевым (0-м) законом, первым (1-м) законом, вторым (2-м) законом (иногда обозначаемым как «закон энтропии») и третьим (3-м) законом. Каждый закон кратко определяется ниже:

Нулевой: если система А находится в тепловом равновесии с системой В, а система В находится в тепловом равновесии с системой С, то системы А и С находятся в тепловом равновесии.

Первый: энергия не может быть ни создана, ни уничтожена.

Второй: изменение энтропии изолированной системы никогда не может быть отрицательным.1

Третий: энтропия идеального кристалла при абсолютной нулевой температуре равна нулю.

Может показаться странным, что существует нулевой закон, но этот закон был сформулирован после того, как были разработаны некоторые другие законы. После того, как эти законы были признаны, физики поняли, что принцип нулевого закона был более фундаментальным, чем другие, и поэтому они вставили его перед ними. Первый закон — это известный принцип сохранения энергии. С момента открытия в начале двадцатого века, что масса и энергия эквивалентны, первый закон был обобщен, чтобы обеспечить сохранение массы-энергии, но только в ситуациях, когда преобразование массы-энергии имеет значение. В отличие от прямых утверждений нулевого и первого законов термодинамики, существует множество различных утверждений и формулировок второго и третьего законов.

Все эти законы хорошо работают в библейских рамках, но второй закон, кажется, выделяется среди креационистов. Например, во Вселенной (рассматриваемой как изолированная система), откуда вообще взялся порядок, если не от Бога? С другой стороны, атеисты, верящие в Большой взрыв, должны утверждать, что Вселенная возникла в состоянии с очень низкой энтропией. Но это обращение и обсуждение побудили некоторых креационистов выдвинуть идею о том, что второй закон не был частью первоначального созданного порядка, а вместо этого был принят при грехопадении человечества. Этот вопрос нуждается в более глубоком обсуждении.

Введение в креационистские взгляды на второй закон

Среди современных креационистов распространено мнение, что второй закон термодинамики возник во время проклятия. То есть можно приравнять второй закон термодинамики к проклятию. Эта идея, по-видимому, возникла у Генри М. Морриса2, когда он заявил:

«Творение (или то, что биологи подразумевают под «эволюцией») на самом деле было совершено посредством творческих процессов, которые теперь заменяются деградационными процессами, подразумеваемыми во втором законе. Последние, вероятно, являются частью «проклятия», наложенного на землю в результате входа греха (Бытие 3:17), «рабства разложения», которому она была” подвергнута" Богом в течение нынешнего века (Римлянам 8:20-22). (Уитком и Моррис, 1961, стр. 224-225)

Два года спустя Моррис расширил свои мысли. Он пишет:

«Доказана универсальная справедливость второго закона термодинамики, но никто не знает, почему он истинен. Это строго эмпирический закон, который всегда оказывался истинным везде, где его можно было проверить, но для которого нет известного естественного объяснения. Но библейское объяснение состоит в том, что он связан с проклятием Бога на этот мир и всю его систему из-за греха Адама… Таким образом, мы приходим к выводу, что Библия учит, что первоначально не было никакого беспорядка, никакого распада, никакого процесса старения, никакого страдания и, прежде всего, никакой смерти в мире, когда творение было завершено. Все было «очень хорошо». (Moррис, 1963, стp. 37)

Он продолжает:

«Второй великий открытый факт земной истории — это грехопадение человека, за которым следует божественное проклятие Бога на все творение. Последствия проклятия, проявляющиеся, в частности, во всеобщей тенденции к упадку, беспорядку и смерти в мире, уже несколько обсуждались. Было замечено, что второй закон термодинамики приближает научное утверждение о последствиях проклятия». (Moррис, 1963, стp. 58)

В другом месте Моррис повторил эту позицию:

«Таково истинное происхождение странного закона беспорядка и распада, универсально применимого и чрезвычайно важного второго закона термодинамики. В этом секрет всего, что не так с миром. Человек-грешник и принес на землю Божье проклятие». (Moррис, 1976, стp. 127)

Барнс, по-видимому, не согласился с мнением Морриса, так как писал:

«Второй закон термодинамики возник после существования полностью заведенной системы с живой зрелостью». (Барнс, 1966, стp. 7)

В связи с этим Барнс считал, что второй закон термодинамики вступил в силу к концу недели творения. Однако это, по-видимому, было мнением меньшинства в течение некоторого времени среди креационистов. Уильямс подробно остановился на том, что написал Моррис:

«Доктор Х. М. Моррис предположил, что увеличение энтропии является прямым результатом проклятия, наложенного Богом на творение в результате греха Адама (Бытие 3:17-19). Процесс творения был бы, конечно, прямо противоположен энтропийному принципу современных научных процессов. Оглядев свое недавно законченное творение, Господь увидел, что оно очень хорошо (Бытие 1:31).

Если все сотворил совершенный святой Бог, тогда творение было бы совершенным. Здесь было бы совершенство в природе, совершенство во Вселенной, а что касается твердого состояния, то — идеальные кристаллы. Однако сегодня мы находим очень мало, если вообще находим, совершенства в природе, и это изменение от порядка к беспорядку должно было произойти по Божественному указу позже Бытие 1:31. Он создал, а затем проклял Свое совершенное творение из-за греха человека. Таким образом, идеально упорядоченные кристаллические материалы, созданные Богом, выродились в атомно-неупорядоченные материалы из-за действия второго закона термодинамики. Кристаллические решетки в твердых телах больше не показывают порядок, но заполнены дефектами, которые прерывают порядок и вызывают беспорядок». (Уильямс, 1966, стp. 23)

Три года спустя Уильямс вернулся к этой теме:

«Моррис предполагает, что второй закон термодинамики возник, когда Бог проклял творение из-за греха Адама. В этот момент смерть вошла в физическую Вселенную. Процессы разупорядочения и распада начались во всех естественных процессах (Римлянам 8:20, 22). (Уильямс, 1969, стp. 146)

И в своем заключении Уильямс прямо заявил:

«Всеобщая тенденция к беспорядку и разложению была вызвана, когда Бог проклял творение из-за греха Адама». (Уильямс, 1969, стp. 146)

В следующем году Уильямс, цитируя из послания к Римлянам 8, написал:

«Ибо все творение стало предметом суеты… (Римлянам 8:20). Ибо мы знаем, что все творение стонет и мучается от боли до сих пор (Римлянам 8:22). Это, по существу, библейские утверждения второго закона термодинамики. Таким образом, очевидно, что Вселенная подчиняется второму закону». (Уильямс, 1970, стp. 49)

Хотя это последнее утверждение явно не поддерживает приравнивание грехопадения к энтропии, в контексте его предыдущих работ ясно, что Уильямс продолжал приравнивать проклятие к началу действия второго закона термодинамики. Похоже, что в то время как Моррис задумал идею о том, что второй закон термодинамики вступил в силу во время грехопадения или проклятия, Уильямс может быть более ответственным за развитие и распространение этой точки зрения среди креационистов.

В течение этого времени были некоторые креационисты, которые возражали против связи второго закона термодинамики с проклятием, хотя, похоже, ничего не было сделано для публикации этих возражений. Некоторые из этих протестов, вероятно, подействовали на Морриса, потому что позднее он несколько смягчил или изменил свою позицию, ибо написал:

«В первозданном творении то, что мы могли бы назвать “разложением”, процессы, безусловно, существовали (например, пищеварение, трение, водная эрозия, затухание волн и т.), все они должны были точно уравновешиваться процессами "роста" где-то в пределах отдельной системы или, возможно, чаще, в соседней системе, чтобы энтропия мира в целом оставалась постоянной. Энтропия Вселенной сейчас увеличивается, но в идеале она должна сохраняться вместе с энергией. Каждый процесс и машина тогда имели бы 100% эффективность, при этом все входные энергии были бы полностью преобразованы в полезную работу. Даже тепловая энергия, используемая в процессах, требующих силы трения для их работы, была бы полностью производительной, без потери энергии. Ни одна деталь не изнашивалась бы, ни один организм не ”старел" бы выше точки максимальной энергии и производительности, и каждый мог бы легко проектировать и строить вечные двигатели! Вышесказанное, очевидно, образно и, несомненно, неточно и неполно, но это не может быть слишком далеко от правды. Все было задумано всеведущим, всемогущим Богом “чтобы быть" очень хорошим. Первый закон, как и в настоящее время, утверждал бы сохранение массы/энергии во всех системах, а второй закон — сохранение энтропии во всех системах. Но ко второму закону была внесена радикальная поправка! Никакая смерть разумной жизни, будь то животное или человек, не была задумана в первоначальном творении Бога… Но теперь все снова возвращается в прах, согласно второму закону термодинамики. "Ибо мы знаем, что все творение стонет и мучается от боли вместе доныне" (Римлянам 8:22)… Формальное провозглашение второго закона в его форме после грехопадения содержится в книге Бытие 3:17-20: "Проклята земля ради тебя: в скорби будешь есть от нее все дни жизни твоей; тернии и чертополохи принесет она тебе, и будешь есть траву полевую; в поте лица твоего будешь есть хлеб, доколе не возвратишься в землю; ибо из нее ты взят; ибо прах ты, и в прах возвратишься".  Проклятие распространялось в той же форме на все владения человека. Человек принес духовный беспорядок в свое собственное владычество; Бог надлежащим образом наложил принцип физического беспорядка на это господство, который соответствовал его духовному состоянию». (Moррис, 1981, стp. 120)

Здесь Моррис, по-видимому, неохотно допускает второй закон термодинамики в первоначальном творении, но он предположил, что его полное влияние было улучшено каким-то другим, неопределенным поддерживающим процессом, который был удален при грехопадении. Позже Моррис (1984, стр. 195-196; 2002, стр. 180-181) повторил это последнее утверждение слово в слово, указав, что он не изменил свою точку зрения дальше. То, о чем упоминал здесь Моррис, — пищеварение, трение (необходимое для ходьбы), водная эрозия и затухание волн, — является примерами диссипативных процессов и, следовательно, проявлениями второго закона термодинамики. Некоторые из этих действий упоминаются или подразумеваются при создании до грехопадения. Пищеварение следовало бы из утверждений, касающихся употребления пищи (Бытие 1:29-30; 2:9, 16-17). Хождение подразумевается работой по уходу за садом (Бытие 2:15) и приведением животных к Адаму (Бытие 2:19). Эрозия подразумевается рекой в саду, которая разделилась на четыре части (Бытие 2:10-14). Критика позиции Морриса, по-видимому, дала ему понять эти соображения, но вместо того, чтобы отказаться от своего тезиса о втором законе термодинамики, он предпочел изменить его с помощью гипотез и некоторых причудливых размышлений (например, вечные двигатели).

Эта позиция укоренилась среди многих креационистов. Например, Стамбо написал:

«Нет ни научных, ни библейских оснований полагать, что старение, как процесс распада, было частью первоначального творения. Итак, второй закон, несомненно, действовал до грехопадения. Но это не значит, что до грехопадения существовали разложение и физическая смерть среди живых существ (человек или морские и наземные животные, а также птицы — nephesh chayyah). (Стамбо, 2008, стр. 382)

Хотя в своей краткой дискуссии Стамбо не ссылается на утрату некоего поддерживающего закона при грехопадении, он подразумевает такую возможность, но, что более важно, он отделяет смерть и распад живых существ просто как результат второго закона термодинамики. Уайз более определенно согласился с более поздней точкой зрения Морриса:

«Таким образом, оказывается, что причиной масштабных эффектов проклятия было не введение нового закона (второго закона термодинамики), а приостановление действия какого-то другого закона. Интересно, что нечто, предназначенное для блага (второй закон) в первоначальном творении, могло — с таким “малым” изменением, как приостановление действия другого закона — вызвать то, что обычно воспринимается как огромные негативные последствия. Это согласуется с идеей, что изначальное творение было создано Богом таким образом, что оно могло существовать (по крайней мере, временно) в падшем состоянии». (Уайз, 2002, стр. 160)

Допуская, что проявления второго закона должны были существовать до грехопадения, следует подвергнуть сомнению первоначальную гипотезу о том, что второй закон термодинамики должен быть связан с грехопадением. Это особенно важно, если отделить смерть от второго закона, как это сделал Стамбо. К сожалению, наиболее распространенным ответом является сохранение первоначальной гипотезы по существу, выдвигая дополнительную гипотезу о каком-то другом законе, который первоначально отменял более обременительные последствия второго закона, но перестал существовать при грехопадении. В дискуссии с другими учеными-творцами ясно, что многие из них отвергают позицию Морриса, вместо этого соглашаясь на позицию, более близкую к позиции Барнса. То есть второй закон термодинамики вступил в силу, по крайней мере, к концу недели творения. Немного странно, что мало кто из этих людей высказал свое мнение в печати.3 В этой статье я попытаюсь устранить этот недостаток.

Разве «очень хорошо» приравнивается к совершенству?

Есть несколько вопросов, которые мы должны решить. Во-первых, многие заключили из того факта, что Бог совершенен, что Его творение также должно быть совершенным. Это скорее утверждение, чем вывод. Те, кто спорит таким образом, используют несколько библейских отрывков, чтобы доказать свою правоту. Одним из них является Второзаконие 32:4, в котором говорится, что «… Его (Божья) работа совершенна…», делая вывод, что работа, предназначенная здесь, является творением. Но так ли это? И означает ли использование здесь слова «совершенство», как некоторые люди понимают его значение? В контексте этого псалма Моисея во Второзаконии 32 речь идет о мятеже народа Израиля. В стихе 6 прямо говорится, что Бог создал Израиль, поэтому очевидно, что эта работа Бога далека от совершенства, если это и есть предполагаемый смысл.

Однако ключевым отрывком, вероятно, является «очень хорошо» из книги Бытие 1:31, которое некоторые принимают за «совершенство», но подтверждается ли это здесь еврейскими словами? До стиха 31 еврейское слово «хорошо» используется в положительном смысле шесть раз для описания различных частей творения (свет, разделение земли и моря, растения, астрономические тела, рыба и птица, наземные животные). Интересно, что это описание появляется дважды в описании третьего дня, но не второго.4

Кроме того, в повествовании о сотворении мира это слово используется один раз в отрицательном смысле, в Бытие 2:18, когда Бог сказал, что это не хорошо, что человек был один. Что это за благо, о котором говорится в этих обычаях? Здесь есть, по крайней мере, два возможных значения еврейского слова «хорошо», и они отражают два наших значения этого слова на английском языке, так что это хороший перевод. Одно из возможных значений относится к морали. Так как грех, скверна и последствия греха еще не вошли в мир, это было бы уместно. Однако слово также может передавать значение полноты или цели. Конечно, именно это подразумевается в книге Бытие 2:18 в том, что Адам был неполным без Евы.

Каждое из шести употреблений только слова «хорошо» в первой главе книги Бытие, вероятно, относится к полноте того, что Бог создал, потому что Он выполнил то, что Он предназначил для каждого из Своих творческих деяний. Поскольку они были завершены, они также выполняли свои намеченные цели. В конце недели творения было уместно, что Бог тогда произнес «очень хорошо», ибо Он закончил то, что намеревался сделать. То есть, каждый из творческих актов Бога был хорош, когда они были закончены, но только когда все были закончены, было лучше всего подвести итог с заявлением «очень хорошо». См. более полную сопутствующую статью Андерсона (2013) по этой теме.

И все же, можно ли приравнять это «очень хорошо» к совершенству? Ведь бремя греха еще не вошло в мир. Но тогда возникает проблема с двусмысленностью, поскольку мы часто используем слово «совершенство» в нескольких различных вариантах. Быть нравственно совершенным — значит быть без греха. Мы также описываем что-то как совершенное, если оно без порока или ошибки. Но порок или ошибка не обязательно должны иметь моральную составляющую. Например, идеальный рекорд посещаемости означает, что вы не пропустили встречу, но нет ничего аморального в том, чтобы пропустить встречу из-за болезни или тяжелой утраты. В идеальном тестовом документе нет неправильных ответов, но нет ничего аморального в том, чтобы не знать правильного ответа на вопрос. Идеальное решение проблемы решает проблему без введения новых проблем. В физической сфере мы часто говорим о недостатках или дефектах, даже если в этом нет никакого морального компонента. При совершении пасхальной жертвы агнец должен был быть безупречным (совершенным), но это не исключало наличия каких-либо генетических дефектов. Действительно, сегодня мы понимаем, что все ягнята несут в себе несколько генетических мутаций, но эти мутации не проявляются в «совершенном» ягненке. Большинство твердых тел состоит из кристаллического массива частиц, причем частицами являются атомы, ионы или молекулы. Кристалл обычно имеет чередующийся узор частиц, так что, когда человек знает узор, он может предсказать местоположение и идентичность конкретной частицы в любом месте кристалла. Но все кристаллы имеют отклонения от рисунка. Эти отклонения являются дефектами в том смысле, что они не соответствуют простому идеалу модели. Здесь нет абсолютно никакого греха или безнравственности, но Уильямс (1966) утверждал, что такая ситуация нарушает совершенство первоначального творения и, следовательно, делает вывод, что все кристаллы изначально были совершенны (не имели дефектов). Опять же, это двусмысленность, ибо слово «совершенный» употребляется в двух разных смыслах.

Чтобы проиллюстрировать абсурдность этой позиции, рассмотрим алмаз, который является кристаллом. Алмаз имеет высокий показатель преломления, поэтому свет изгибается и рассеивается внутри алмаза. Это то, что придает бриллианту его богатый и яркий цвет. Многие грани значительно увеличивают эту иллюзию, и, следовательно, многие грани улучшают внешний вид алмаза. С другой стороны, наличие дефектов в кристалле может препятствовать прохождению света в алмазе и, следовательно, ухудшать его внешний вид. Таким образом, количество дефектов в алмазе во многом определяет ценность камня — чем меньше дефектов у алмаза для данного размера, тем более привлекательным, а значит, и более ценным будет алмаз.

Чтобы улучшить внешний вид, алмазные фрезы формируют камни, чтобы максимизировать количество граней. Алмаз, по сути, является самым твердым веществом, и поэтому мы не можем легко резать алмазы с помощью пил. Скорее, алмазные фрезы часто используют в своих интересах естественные слабые места между плоскостями в кристалле, чтобы расколоть или сломать алмазы, чтобы произвести эти грани. Однако эти слабые места между плоскостями являются отклонениями от идеального кристалла и, следовательно, составляют дефекты в кристалле. То есть «идеальный» алмаз (без изъянов) не мог быть огранен. Мы не могли улучшить его внешний вид, поэтому, если этот «идеальный» алмаз уже не имеет большого количества граней, он не будет настолько красивым, насколько это возможно. Это вводит уловку-22: этот «идеальный» алмаз не был бы таким красивым, как мог бы быть, поэтому он не идеален (уловка-22 — ситуация, возникающая в результате логического парадокса между взаимоисключающими правилами и процедурами. В этой ситуации индивид, подпадающий под действие таких норм, не может их никак контролировать, так как попытка нарушить эти установки автоматически подразумевает их соблюдение — прим. ред.). Даже здесь я не согласился со словом «совершенный», потому что я использовал это слово для обозначения бриллианта без дефектов и для обозначения бриллианта с изысканным внешним видом. Конечно, можно утверждать, что если алмазы существовали в первоначальном творении, то все они имели максимальное количество граней и не имели дефектов. Это не то, как мы находим алмазы сегодня, поэтому это сводится к новому утверждению и приводит к нагромождению гипотезы на гипотезу, чтобы спасти учение, которое не подтверждается библейскими текстами.

Энтропия

Второй закон термодинамики, вероятно, является одной из самых скользких вещей в науке. Одна из причин этого заключается в том, что второй закон имеет много проявлений и, следовательно, много различных утверждений. Я даже не буду пытаться подробно описать второй закон. В своей самой основной форме второй закон описывает направление, в котором тепло течет спонтанно, из более горячих областей в более холодные. Чтобы выразить это, мы определяем величину, называемую энтропией. Энтропия — это отношение теплового потока к температуре, поэтому энтропия имеет единицы теплового потока, разделенные на температуру. В физике стандартная единица теплоты — Джоуль, а стандартная единица температуры — Кельвин, поэтому стандартная единица энтропии — Джоуль / Кельвин, сокращенно Дж / К. Рассмотрим два объекта, один более горячий и один более холодный. Если мы поместим два объекта рядом друг с другом так, чтобы тепло могло течь между ними (мы говорим, что они находятся в тепловом контакте), мы обнаружим, что тепло будет течь от более горячего объекта к более холодному, пока их температуры не сравняются (когда мы говорим, что они достигли теплового равновесия). Чтобы вычислить изменение энтропии любого объекта, мы просто делим тепловой поток любого объекта на его температуру. Температура непрерывно изменяется во время теплового потока, поэтому это не простой расчет, но мы можем тщательно рассмотреть ситуацию, чтобы прийти к некоторым широким выводам. Поскольку более горячий объект теряет тепло, его тепловой поток будет отрицательным. Но тепловой поток более холодного объекта будет положительным, потому что он получает тепло. Если единственный задействованный тепловой поток находится между двумя объектами, то общий тепловой поток будет равен нулю, потому что выигрыш одного происходит за счет другого. Если этот критерий выполняется, то мы говорим, что система (два объекта вместе) термически изолирована. Это гарантирует, что тепловые потоки двух объектов равны и противоположны.

Но как насчет изменения энтропии любого объекта? Важно, чтобы мы выражали температуру в абсолютном масштабе, таком как K, потому что тогда нет отрицательных температур. Деление теплового потока на положительную температуру гарантирует, что изменение энтропии всегда имеет тот же знак, что и тепловой поток. Следовательно, изменения энтропии двух объектов будут противоположны по знаку. Однако они не будут равны по величине. Это происходит потому, что мы будем делить противоположные, но равные тепловые потоки на разные температуры. Температура более горячего объекта всегда будет больше или равна температуре более холодного объекта (но тепловой поток становится нулевым, когда они достигают той же температуры). Поэтому при вычислении изменения энтропии более горячего объекта мы всегда будем делить его тепловой поток на большее число, чем при вычислении изменения энтропии более холодного объекта. Поэтому абсолютное значение изменения энтропии более горячего объекта всегда меньше, чем изменение энтропии более холодного объекта. Когда мы добавляем положительное число к отрицательному числу, которое имеет меньшее абсолютное значение, чем положительное число, мы всегда получаем положительное число. Итак, мы находим, что в этом эксперименте теплообмена полное изменение энтропии является положительным. Я не привел конкретных значений в этом примере, поэтому этого достаточно для общего случая. Поэтому мы можем сформулировать второй закон термодинамики в отношении теплового потока между объектами в изолированной системе следующим образом: «Энтропия должна всегда возрастать». Действительно, энтропия определяется таким образом, чтобы гарантировать этот общий результат.

Обратите внимание, что это работает только в изолированной системе. Если бы мы рассматривали изменение энтропии только более горячего объекта, его изменение энтропии было бы отрицательным. Очевидно, что второй закон термодинамики не может быть применен в этом случае, потому что мы неправильно сформулировали систему, ибо система, состоящая только из более горячего объекта, не является термически изолированной. Однако это не значит, что объект не может остыть, ибо он остынет. Чтобы решить эту проблему, мы должны расширить систему, включив в нее любые другие объекты, к которым объект теряет тепло, в данном случае более холодный объект. Сложность состоит в том, что система, состоящая из двух объектов, технически не является термически изолированной, поскольку, как бы мы ни старались изолировать эти два объекта от остальной Вселенной, будет происходить некоторая утечка тепла в систему или из нее. Если мы сделаем особенно плохую работу по изоляции системы, возможно, что изменение энтропии системы может быть отрицательным. Это не является нарушением второго закона термодинамики, а скорее указывает на то, что система теряет значительное тепло в своем окружении. Мы могли бы расширить размер системы, чтобы включить в нее ближайшее окружение, но независимо от того, насколько хорошо мы это сделаем, произойдет некоторая утечка тепла в систему или из нее. Однако не все потеряно, потому что с осторожностью наши системы часто могут приблизиться к идеализированной изолированной системе. В физике мы часто приближаем идеализированные системы к реальным. Примером может служить хорошо смазанный аппарат, аппроксимирующий ситуацию отсутствия трения.

Уже тогда, как упоминалось ранее в сноске, Зоммерфельд сформулировал второй закон в дифференциальной форме. Зоммерфельд прокомментировал:

«Утверждение в интегральной форме, а именно, что энтропия в изолированной системе не может уменьшаться, может быть заменено его следствием в дифференциальной форме, которое утверждает, что количество энтропии, генерируемой локально, не может быть отрицательным независимо от того, изолирована система или нет, и независимо от того, необратим ли рассматриваемый процесс». (Зоммерфельд, 1956, стp. 155)

Таким образом, даже в тех случаях, когда система не является строго изолированной, второй закон все еще применяется.

Какое это имеет отношение к творению? Энтропия кажется немного надуманной. По крайней мере, это не так очевидно и ощутимо, как другие величины, которые мы используем в физике, такие как время, масса, длина и электрический заряд. Эта специфическая особенность побудила физиков задуматься о том, что такое энтропия. Одно из следствий второго закона термодинамики состоит в том, что если в системе существует разность температур, то мы можем использовать эту разность для приведения в действие двигателя, чтобы получить полезную работу. Этот принцип лежит в основе теплового двигателя, такого как паровой двигатель или двигатель внутреннего сгорания. Высокотемпературный газ в одной части системы может давить на поршень или турбину по пути в область более низкой температуры, таким образом производя работу. Это не может произойти, если не существует разницы температур. Кроме того, поток тепла от более горячего к более холодному — это направление, в котором система будет естественно меняться, но можно получить полезную работу только в том случае, если мы используем какое-то устройство или механизм для извлечения энергии.

Другие положения второго закона термодинамики описывают способ и пределы возможности получения полезной работы таким способом. Поскольку естественная тенденция заключается в том, что тепло течет так, что температурные различия устраняются (это второй закон), мы можем сказать, что исходная конфигурация разности температур в системе более упорядочена (в которой мы можем извлечь работу), чем конечное состояние теплового равновесия (в котором мы не можем извлечь работу). Если это верно, то энтропия, по-видимому, является своего рода мерой того, сколько порядка присутствует в системе. Более конкретно, поскольку второй закон термодинамики требует, чтобы энтропия в изолированной системе возрастала, и в то же время система движется к меньшему порядку, энтропия, по-видимому, является мерой того, сколько беспорядка в системе. Это тоже немного странно, потому что мы измеряем что-то по тому, насколько оно отсутствует.

Отождествление энтропии с количеством беспорядка, присутствующего в системе, согласуется с другими подходами ко второму закону термодинамики, например с тем, который исходит из микроскопического поведения частиц в газе (статистическая механика). Трудность начинает возникать, когда люди принимают беспорядочную интерпретацию (считая ее мандатом распада) энтропии с небольшим учетом происхождения определения энтропии. Много раз креационисты используют слова «порядок» и «сложность» взаимозаменяемо, но это не одно и то же. Кристалл — это очень упорядоченная система, поскольку участвующие в ней частицы следуют очень регулярному образцу. Этот узор очень прост, поэтому кристалл не является сложной системой. С другой стороны, ураган может показаться воплощением беспорядка, но это очень сложная система, о чем свидетельствуют наши трудности в моделировании ураганов. Живые организмы кажутся одновременно сложными и упорядоченными. Некоторые креационисты утверждают, что второй закон, по-видимому, требует, чтобы порядок и сложность уменьшались со временем. С порядком и сложностью связана информация, то, что живые организмы содержат в виде ДНК. Точно так же, как системы не порождают спонтанно порядок и сложность, казалось бы, системы не могут спонтанно порождать и информацию. То есть генетический код и механизм живых организмов не могли возникнуть естественным путем, но их существование требует Творца (Гитт, 2006).

Хотя этот подход имеет свои достоинства, некоторые трудности все же незаметно возникают. Одной из проблем является трудность количественного определения энтропии, связанной с порядком, сложностью или информацией. Энтропия легко поддается количественной оценке в случае теплового потока и в порядке, существующем в статистической механике с точки зрения количества микросостояний. Отсутствие количественного анализа энтропии при обсуждении порядка, сложности или информации оставляет нас с субъективными средствами оценки. Без объективной меры энтропия, как и красота, может быть в глазах смотрящего. Пример этого произошел в ходе дебатов между креационистом и астрономом-эволюционистом несколько лет назад. Исходя из предположения о Большом взрыве, когда Вселенная начиналась в основном с водорода и небольшого количества гелия, а более тяжелые элементы синтезировались в звездах, астроном предположил, что водород менее энтропичен, чем другие элементы. Креационист насмехался над этим, спрашивая, что можно сделать из водорода. Он рассудил, что элементы тяжелее водорода, такие как углерод, необходимы для построения сложных молекул, и поэтому более тяжелые элементы должны быть менее энтропийными. Креационист полагался на субъективный анализ того, что было возможно химически. Однако синтез водорода является наиболее энергичной ядерной реакцией, и ядро водорода не является плотно связанным по сравнению с другими ядрами. Тот факт, что мы можем получать энергию из ядер водорода, указывает на то, что они находятся далеко не в самом энтропийном состоянии. Ядерные реакции составляют тепловой двигатель. Углерод более тесно связан, чем водород, и углерод может быть продуктом ядерных реакций, которые начинаются с водорода. Для справки, ядро железа является наиболее энтропийным состоянием. То есть, если бы ядерные реакции были доведены до своего окончательного завершения, чтобы высвободить максимальную энергию, все ядра во Вселенной были бы железными. Поэтому субъективное суждение об энтропии в данном случае было неверным. Такие субъективные оценки энтропии никогда не должны превзойти количественные измерения энтропии. Я вернусь к качественным оценкам позже.

Некоторые креационисты утверждают, что фокусировка на вычислительной энтропии слишком ограничительна. Они настаивают на том, что второй закон термодинамики, которым занимаются физики, является частным проявлением гораздо более широкого принципа. Этот принцип — принцип распада. Это может быть правдой, но до тех пор, пока этот принцип не будет четко определен, разные люди будут приходить к разным выводам. Это указывает на то, что это не точная наука. Мне кажется неправильным, что многие креационисты отвергают хорошо сформулированное количественное выражение второго закона термодинамики в пользу некоего пока еще не сформулированного, туманного описания некоего гипотетического более широкого принципа.

Возвращаясь к живым организмам, эволюционисты указывают, что живые существа являются открытыми системами, и поэтому второй закон термодинамики неприменим. Это правда, что живые организмы являются открытыми системами, особенно когда мы рассматриваем организмы как тепловые двигатели. Живые и растущие существа получают энергию либо в виде солнечного излучения, используемого в фотосинтезе, либо в виде пищи. Организмы также принимают и выделяют материю. Это и есть определение открытой системы. Однако, как уже упоминалось, в открытых системах существует форма второго закона, и он накладывает ограничения на максимальную эффективность, которой может обладать живой организм.

Конечно, в терминах энтропии можно расширить систему, включив в нее среду, с которой организм обменивается материей и энергией, чтобы увидеть, что энтропия действительно увеличивается, хотя и за счет окружающей организм среды. Если существует общая тенденция к разложению, то организмы в некоторых точках, по-видимому, нарушают ее. Многоклеточные организмы начинаются как одиночные клетки, которые быстро увеличиваются в числе и строят различные ткани, органы и системы, которые составляют их. Это будет означать увеличение сложности. Для многих организмов, таких как птицы и млекопитающие, этот рост и развитие прекращаются в зрелом возрасте. В конце концов, организмы стареют и умирают, и многие  креационисты приписывают это предполагаемому второму закону термодинамики, обобщенному относительно всеобщего распада. Но так ли это? Организмы имеют механизмы ремонта, которые фиксируют повреждение, как это происходит. Механизм ремонта может исправить повреждение должное к вызреванию, таким образом противодействуя процессу старения. Это не нарушает второго закона термодинамики, потому что живые организмы явно являются открытыми системами, и поэтому они могут импортировать энергию и материал, чтобы это произошло.

Однако в современном мире механизм ремонта со временем начинает давать сбои, и это приводит к старению. Механизм ремонта должен быть в состоянии сам себя отремонтировать, поэтому нет априорной причины, по которой старению нельзя противодействовать. Действительно, клетки могут исправить некоторые генетические ошибки, допущенные при копировании. Но похоже, что все ремонтные механизмы запрограммированы на отказ в какой-то момент. Эволюционисты утверждают, что это необходимо, чтобы освободить место для потомков, чтобы эволюция могла функционировать. Креационисты считают, что этого требует необходимость смерти как наказания за грех. Навязывание этой реальности не требовало обращения ко второму закону термодинамики, и обращение этой реальности вспять не потребует удаления второго закона. С физической точки зрения, все, что требуется для смерти, — это преднамеренный отказ ремонтного механизма, а все, что требуется для вечной жизни, —   это восстановление первоначального механизма. То есть бессмертие может существовать в мире, где действует второй закон, до тех пор, пока организм принимает энергию и материю и может сам себя восстановить.

Есть несколько подразумеваемых особенностей законченного, но еще до грехопадения, которые требуют, чтобы действовал второй закон термодинамики. Из книги Бытие 1:29-30 мы знаем, что до грехопадения Адам и Ева ели, как и животные. Пищеварение следует за потреблением пищи, и пищеварение является прекрасным примером второго закона термодинамики в том, что составляет тепловой двигатель. Пищеварение удаляет питательные вещества и энергию из потребляемой пищи, но этот процесс не является 100% эффективным. Если бы это было так, человеческие и животные отходы не были бы подходящим удобрением, а сухой навоз не горел бы. Если бы процесс пищеварения был на 100% эффективен, то встал бы вопрос о необходимости удаления отходов. Ходьба подразумевается как для Адама, так и для животных. Однако ходьба требует трения, а трение рассеивает энергию, обычно в виде тепла. Это энергия, которая не может быть восстановлена и поэтому недоступна для работы. Следовательно, энергия больше не полезна для работы, в соответствии со вторым законом термодинамики. Даже видение солнца и звезд зависит от второго закона термодинамики, потому что поверхности Солнца и звезд горячие, и второй закон гарантирует, что тепло течет через излучение из более горячих мест в более холодные места.

Как сторонники обращения ко второму закону термодинамики при грехопадении реагируют на эти критические замечания? Обычно они реагируют так же, как Моррис в своей ранее упомянутой модификации. Они утверждают, что какая-то форма второго закона термодинамики действительно существовала в начале, но что она не была полностью проявлена до грехопадения. Во время грехопадения второй закон был изменен так, как это происходит сегодня. Конечно, нет никаких библейских или физических доказательств этого, но это просто нагромождение дополнительных гипотез на то, что уже было сомнительной гипотезой. Никакой ясности не предлагается, вместо этого утверждая, насколько чудесным был мир до грехопадения, настолько чудесным, что мы даже не можем созерцать, как мог действовать тогда второй закон.

Сторонники обращения ко второму закону термодинамики часто объединяют последствия грехопадения и проклятия. Из Бытие 2:16-17 и Бытие 3:7 ясно, что смерть как наказание за грех была немедленной. Духовная смерть была мгновенной, но, хотя они не умерли физически в тот момент, Адам и Ева были поставлены на неумолимый путь к физической смерти. Проклятие пришло позже, потому что Адаму и Еве, по крайней мере, потребовалось время, чтобы придумать и создать одежду из фигового листа. Змей был проклят, как и другие животные (Бытие 3:14), и земля была проклята (Бытие 3:17-19). Многие трактовки второго закона термодинамики в этом контексте объединяют эффекты смерти и проклятия земли, но это небрежная герменевтика, поскольку они не обязательно были наложены одновременно.

Появление шипов и чертополоха не требует резкого изменения термодинамики. Скорее всего, шипы могли появиться в результате изменения генетической структуры некоторых растений. Введение смерти также не требует изменений в физике, а скорее изменения в биологии механизмов восстановления, которые все еще работают сегодня, но не так хорошо, как они могли бы. Любой из этих эффектов греха легко объясняется иными средствами, чем радикальные изменения в физике, которые, по-видимому, управляют миром. Настаивание на начале второго закона термодинамики при грехопадении — это всего лишь утверждение. Поддерживать Вселенную в совершенной гармонии — это не то же самое, что иметь Вселенную без второго закона. Это правда, что нам, по сути, дали «вкусить», что такое жизнь без Бога с момента грехопадения, но этого мало.

Субъективная природа того, что является «упорядоченным» или «совершенным», приводит к другой проблеме: сторонники теории действия второго закона термодинамики при грехопадении становятся арбитрами того, что является совершенным или упорядоченным. Существует множество примеров выводов, к которым пришли некоторые креационисты, основываясь на этом сомнительном понятии. Кратеры не могут существовать в этом идеальном мире, поэтому все кратеры должны быть после грехопадения. Сверхновые не дотягивают до этого идеала совершенства, так что и они должны быть после грехопадения. Первоначальная совершенная Земля должна была иметь идеальный наклон, равный нулю градусов, поэтому первоначальная Земля не имела осевого наклона. Нынешнее календарное расположение дней, месяцев и лет менее чем идеально, поэтому первоначально было 30 дней в месяц, а год имел 360 дней (я ранее критиковал эту идею — см. Фолкнер [2012]). Но зачем останавливаться на достигнутом? Иррациональные числа кажутся мне менее совершенными, но я серьезно сомневаюсь, что значение π изменилось при грехопадении.

Я планирую обсудить кратеры в контексте недавнего создания. Те, кто поддерживает идею совершенства первоначального творения, которую я здесь критикую, отвергнут любую возможность существования кратеров до грехопадения. Поверхности Луны, планет и спутников планет должны были иметь некоторый внешний вид до грехопадения. Что это была за внешность? Были ли там холмы и долины? Если да, то чем они вызваны? Подъем и эрозия? Разве эти процессы не подразумевают несовершенство? Если эта вера в совершенство доведена до логического завершения, то следует предположить, что астрономические тела первоначально имели совершенно сферические поверхности. Но вряд ли это христианская идея. Древние греки-язычники считали, что существует два царства — земное и небесное. Небесное царство было совершенным, но земное царство было омрачено несовершенством (но это не было связано с грехом). Это привело к разделению между священным (небесным) и светским (мирским), которое пронизывало мышление во время господства римско-католической церкви.5

Это также душило науку. Древние греки считали, что поскольку небесное царство совершенно, то небесные тела должны следовать совершенному движению. Далее они рассуждали о том, что круг имеет совершенную форму и что равномерное движение является совершенным движением. Поэтому древние греки пришли к выводу, что небесные тела должны следовать равномерному круговому движению. Это привело к модели Птолемея. Модель Птолемея была самой успешной теорией в истории — в нее верили на протяжении 15 веков. Не случайно она была отвергнута четыре столетия назад в то же самое время, когда наука, как мы ее знаем, начала развиваться. В то время этот путь через постижимое совершенство казался многим разумным, но теперь мы осознаем всю глупость этой позиции и то, как она сдерживала научный прогресс. Я боюсь, что то же самое происходит со многими креационистами сегодня, когда они находятся в тупике своего взгляда на совершенство, которое, по их мнению, требуется для создания и грехопадения. Я настоятельно призываю отказаться от такого подхода.

Вывод

Среди современных креационистов распространено мнение, что второй закон термодинамики возник во время грехопадения. Это не то, что ясно преподается в Библии, но скорее это проистекает из особого взгляда на грехопадение и природу проклятия. Эта идея выходит за рамки того, что на самом деле говорит нам Библия, и поэтому должна рассматриваться с некоторым подозрением. В первоначальном творении присутствовали многочисленные процессы, которые сегодня мы легко узнаем, связанные со вторым законом термодинамики. Чтобы объяснить этот факт, сторонники этой позиции предполагают, что некоторая форма второго закона термодинамики существовала от сотворения мира, но что она была изменена во время грехопадения до его полного осуществления, которое мы имеем сегодня. Кроме того, на момент грехопадения был отменен какой-то другой процесс, который, как утверждается, действовал. К сожалению, эти идеи не были разработаны, чтобы объяснить, как это могло бы действовать. В отсутствие развития эта идея является просто дальнейшей гипотезой, чтобы спасти то, что было гипотезой с самого начала. Было бы весьма полезно, если бы сторонники этого подхода развивали его дальше.

Много лет назад Барнс предположил, что второй закон термодинамики существовал в течение недели творения или, по крайней мере, появился в конце этой недели. Однако эта идея получила скудное внимание и почти никакой опубликованной поддержки. Эта идея имеет свои достоинства, и ее следует развивать дальше. Я надеюсь, что мои усилия здесь будут способствовать дальнейшему обсуждению этой важной темы.


Автор: д-р Дэнни Р. Фолкнер

Дата публикации: 13 ноября 2013 года

Источник: Answers In Genesis


Перевод: Недоступ А.

Редактор: Недоступ А.


Рекомендации

Андерсон, Л. 2013. Мысли о благости творения: в каком смысле творение было «совершенным»? Answers Research Journal 6:391-398.

Барнс-мл., Т. Г. 1966. Научная альтернатива эволюции. Creation Research Society Quarterly 2, № 4: 5-8.

Гитт, В. 2006. В начале была информация. Green Forest, Arkansas: New Leaf.

Зоммерфельд, А. 1956. Термодинамика и статистическая механика. Лекции по теоретической физике. Том. 5. New York, New York: Academic Press.

Моррис, Х. М., 1963. Сумерки эволюции. Grand Rapids, Michigan: Baker.

Моррис, Х. М. 1976. Книга Бытие: научный и религиозный комментарий к книге начал. Grand Rapids, Michigan: Baker.

Моррис, Х. М. 1981. Термодинамика и библейское богословие. В термодинамике и развитии порядка, изд. Э. Л. Уильямс. Kansas City, Missouri: Creation Research Society.

Моррис, Х. М. 1984. Библейская основа современной науки. Grand Rapids, Michigan: Baker.

Моррис, Х. М., 2002. Библейская основа современной науки: пересмотренная и обновленная классика! Grand Rapids, Michigan: Baker.

Стамбо, Ж. 2008. Откуда приходит смерть? Библейская теология физической смерти и естественного зла. В книге Бытие: библейский авторитет и возраст Земли, изд. T. Мортенсон и Т. Х. Ури, стр. 373-397. Green Forest, Arkansas: Master Books.

Уайз, К. П. 2002. Вера, форма и время: то, чему учит Библия и что подтверждает наука о сотворении и возрасте Вселенной. Nashville, Tennessee: B & H Publishing Group.

Уильямс, Э. Л. 1966. Энтропия и твердое состояние. Creation Research Society Quarterly 3, № 3: 18-24.

Уильямс, Э. Л. 1969. Упрощенное объяснение первого и второго законов термодинамики: их связь с Библией и теорией эволюции. Creation Research Society Quarterly 5, № 4: 138-147.

Уильямс, Э. Л. 1970. Является ли Вселенная термодинамической системой? Creation Research Society Quarterly 7, № 1: 46-50.

Уиткомб, Д. С. и Х. М. Моррис. 1961 год. Потоп Бытие. Grand Rapids, Michigan: Baker.

Фолкнер, Д. Р. 2012. Было один раз в году 360 дней? Creation Research Society Quarterly 49, № 2: 100-108.


Сноски:

1. Это нормальная формулировка второго закона. Зоммерфельд (1956) сформулировал дифференциальную форму второго закона, применимого к ситуациям, когда система изолирована или нет.

2. Я предполагаю, что поскольку этот отрывок взят из главы «Библейские основы исторической геологии», то он в первую очередь был написан Моррисом, а не Уиткомбом.

3. Есть некоторые краткие обсуждения в интернете, такие как Сарфати, http://creation.com/the-second-law-of-thermodynamicsanswers-to-critics.

4. Некоторые могут предположить, что это может быть потому, что вещи, объявленные «хорошими», видны; главной вещью, сделанной на второй день, была raqia (пространство), которая, по-видимому, не видна.

5. Римско-католическая церковь некритически приняла многие языческие древнегреческие идеи



Написать коментарий