Основи креаціонізму
Креацентр > Статті > Основи креаціонізму > Другий закон термодинаміки та прокляття

Другий закон термодинаміки та прокляття

Багато сучасних креаціоністів вважають, що другий закон термодинаміки виник у результаті гріхопадіння або прокляття. Я стверджую, що це не підтверджується Біблією та не є виправданою позицією з наукового погляду. Введення другого закону термодинаміки при гріхопадінні створює проблеми для теології і науки. Скоріше, я припускаю, що другий закон термодинаміки з'явився протягом тижня творіння як частина створеного порядку (Неемії 9:6; Колосян 1:16).

Введення в закони термодинаміки

Термодинаміка має справу з системами, які використовують енергію і тепло, а також їхні відповідні відносини. Фізики виділяють три типи термодинамічних систем: ізольовані, закриті і відкриті. Ізольована система не обмінюється ні матерією, ні енергією зі своїм оточенням. Дійсно ізольована система не існує як частина Всесвіту, але ми можемо дуже точно апроксимувати ізольовану систему. Замкнута система може обмінюватися енергією, але не матерією зі своїм оточенням. Відкрита система може обмінюватися як матерією, так і енергією зі своїм оточенням. Існує чотири закони термодинаміки, званих нульовим (0-м) законом, першим (1-м) законом, другим (2-м) законом (іноді позначуваних як «закон ентропії») і третім (3-м) законом. Кожен закон коротко визначається нижче:

Нульовий: якщо система А знаходиться в тепловій рівновазі з системою, а система знаходиться в тепловій рівновазі з системою З, то системи А і З перебувають у ―тепловій рівновазі.

Перший: енергія не може бути ні створена, ні знищена.

Другий: зміна ентропії ізольованої системи ніколи не може бути від'ємною.

Третій: ентропія ідеального кристала при абсолютній нульовій температурі дорівнює нулю.

Може здатися дивним, що існує нульовий закон, але цей закон був сформульований після того, як були розроблені деякі інші закони. Після того, як ці закони були визнані, фізики зрозуміли, що принцип нульового закону був більш фундаментальним, ніж інші, і тому вони вставили його перед ними. Перший закон — це відомий принцип збереження енергії. З моменту відкриття на початку двадцятого століття, що маса й енергія еквівалентні, перший закон був узагальнений, щоб забезпечити збереження маси-енергії, але тільки в ситуаціях, коли перетворення маси-енергії має значення. На відміну від прямих тверджень нульового і першого законів термодинаміки, існує безліч різних тверджень і формулювань другого й третього законів.

Всі ці закони добре працюють в біблійних рамках, але другий закон, здається, виділяється серед креаціоністів. Наприклад, у Всесвіті (розглянутому як ізольована система), звідки взагалі взявся порядок, якщо не від Бога? З іншого боку, атеїсти які вірять у Великий вибух, повинні стверджувати, що Всесвіт виник у стані з дуже низькою ентропією. Але це звернення й обговорення спонукали деяких креаціоністів висунути ідею про те, що другий закон не був частиною початкового створеного порядку, а замість цього був прийнятий через гріхопадіння людства. Це питання потребує глибшого обговорення.

Вступ у креаціоністські погляди на другий закон

Серед сучасних креаціоністів поширена думка, що другий закон термодинаміки виник під час прокляття. Тобто можна прирівняти другий закон термодинаміки до прокляття. Ця ідея, мабуть, виникла у Генрі М. Морриса2, коли він заявив:

«Творіння (або те, що біологи мають на увазі під «еволюцією») насправді було скоєне за допомогою творчих процесів, які тепер замінюються деградаційними процесами, неявними у другому законі. Останні, ймовірно, є частиною «прокляття», накладеного на землю в результаті входу гріха (Буття 3:17), «рабства розкладання», яким воно було піддане» Богом протягом нинішнього століття (Римлян 8:20-22). (Уітком і Морріс, 1961, стор 224-225)

Два роки потому Морріс розширив свої думки. Він пише:

«Доведена універсальна справедливість другого закону термодинаміки, але ніхто не знає, чому він правдивий. Це суворо емпіричний закон, який завжди виявлявся істинним скрізь, де його можна було перевірити, але для якого немає відомого природного пояснення. Але біблійне пояснення полягає в тому, що він пов'язаний з прокляттям Бога на цей світ і всю його систему через гріх Адама... Таким чином, ми приходимо до висновку, що Біблія вчить, що спочатку не було ніякого безладу, ніякого розпаду, жодного процесу старіння, ніякого страждання і, передусім, ніякої смерті в світі, коли творіння було завершено. Все було «дуже добре». (Моріс, 1963, стор. 37)

Він продовжує:

«Другий великий відкритий факт земної історії — це гріхопадіння людини, за яким слідує божественне прокляття Бога на все творіння. Наслідки прокляття, які проявляються, зокрема, у загальній тенденції до занепаду, безладу й смерті в світі, вже кілька обговорювалися. Було помічено, що другий закон термодинаміки наближає наукове твердження про наслідки прокляття». (Моріс, 1963, стор. 58)

В іншому місці Морріс повторив цю позицію:

«Таке справжнє походження дивного закону безладдя й розпаду, універсально застосовного і надзвичайно важливого другого закону термодинаміки. У цьому секрет всього, що не так з миром. Людина-грішник і приніс на землю Боже прокляття». (Моріс, 1976, стор. 127)

Барнс, мабуть, не погодився з думкою Морріса, так як писав:

«Другий закон термодинаміки виник після існування повністю запровадженої системи з живою зрілістю». (Барнс, 1966, стор. 7)

У зв'язку з цим Барнс вважав, що другий закон термодинаміки набрав чинності до кінця тижня творіння. Проте це, мабуть, було думкою меншості протягом деякого часу серед креаціоністів. Вільямс детально зупинився на тому, що Морріс написав:

«Доктор Х. М. Морріс припустив, що збільшення ентропії є прямим результатом прокляття, накладеного Богом творіння в результаті гріха Адама (Буття 3:17-19). Процес творення був би, звичайно, прямо протилежний ентропійному принципу сучасних наукових процесів. Оглянувши своє нещодавно закінчене творіння, Господь побачив, що воно дуже добре (Буття 1:31).

Якщо все створив досконалий святий Бог, тоді творіння було б досконалим. Тут була б досконалість у природі, досконалість у Всесвіті, а що стосується твердого стану, то — ідеальні кристали. Проте сьогодні ми знаходимо дуже мало, якщо взагалі знаходимо, досконалості в природі, і ця зміна від порядку до безладу повинна була статися за Божественним указом пізніше Буття 1:31. Він створив, а потім прокляв Своє досконале творіння через гріх людини. Таким чином, ідеально впорядковані кристалічні матеріали, створені Богом, виродилися в атомно-невпорядковані матеріали через дії другого закону термодинаміки. Кристалічні решітки в твердих тілах більше не показують порядок, але заповнені дефектами, які переривають порядок і викликають безлад». (Вільямс, 1966, стор. 23)

Три роки потому Вільямс повернувся до цієї теми:

«Морріс припускає, що другий закон термодинаміки виник, коли Бог прокляв творіння через гріх Адама. У цей момент смерть увійшла в фізичний Всесвіт. Процеси розупорядкування й розпаду почалися в усіх природних процесах (Римлян 8:20, 22). (Вільямс, 1969, стор. 146)

І в своєму висновку Вільямс прямо заявив:

«Загальна тенденція до безладу й розкладання була викликана, коли Бог прокляв творіння через гріх Адама». (Вільямс, 1969, стор. 146)

В наступному році Вільямс, цитуючи з послання до Римлян 8, написав:

«Бо все творіння стало предметом суєти... (Римлян 8:20). Бо ми знаємо, що все створіння стогне й мучиться від болю досі (Римлян 8:22). Це, по суті, біблійні твердження другого закону термодинаміки. Таким чином, очевидно, що Всесвіт підпорядковується другому закону». (Вільямс, 1970, стор.49)

 Хоча це останнє твердження явно не підтримує прирівнювання гріхопадіння до ентропії, в контексті його попередніх робіт ясно, що Вільямс продовжував прирівнювати прокляття до початку дії другого закону термодинаміки.  Схоже, що в той час як Морріс задумав ідею про те, що другий закон термодинаміки вступив в силу під час гріхопадіння або прокляття, Вільямс може бути більш відповідальним за розвиток і поширення цього погляду серед креаціоністів.

 Протягом цього часу були деякі креаціоністи, які заперечували проти зв'язку другого закону термодинаміки з прокляттям, хоча, схоже, нічого не було зроблено для публікації цих заперечень.  Деякі з цих протестів, ймовірно, подіяли на Морріса, тому що пізніше він дещо пом'якшив або змінив свою позицію, бо написав:

 «У первозданному творінні те, що ми могли б назвати«розкладанням», процеси, безумовно, існували (наприклад, травлення, тертя, водна ерозія, загасання хвиль і т.), Всі вони повинні були точно врівноважуватися процесами «зростання» десь у межах окремої системи або, можливо, частіше, в сусідній системі, щоб ентропія світу в цілому залишалася незмінною.  Ентропія Всесвіту зараз збільшується, але в ідеалі вона повинна буде відновити разом із енергією.  Кожен процес і машина тоді мали б 100% ефективність, при цьому всі вхідні енергії були б повністю перетворені в корисну роботу.  Навіть теплова енергія, яка використовується в процесах, що вимагають сили тертя для їхньої роботи, була б повністю продуктивною, без втрати енергії.  Жодна деталь не зношувалися б, жоден організм не «старів» би вище точки максимальної енергії та продуктивності, і кожен міг би легко проектувати й будувати вічні двигуни! Вищесказане, очевидно, образно і, безсумнівно, неточно і неповно, але це не може бути занадто далеко від правди. Все було задумано всезнаючим, всемогутнім Богом «щоб бути» дуже хорошим.  Перший закон, як і в даний час, стверджував би збереження маси/енергії в усіх системах, а другий закон — збереження ентропії у всіх системах. Але в другий закон була внесена радикальна поправка! Ніяка смерть розумного життя, будь то тварина або людина, що не була задумана в первісному творінні Бога... Але тепер все знову повертається в порох, згідно другого закону термодинаміки. «Бо ми знаємо, що все створіння стогне й мучиться від болю разом донині» (Римлян 8:22)... Формальне проголошення другого закону в його формі після гріхопадіння міститься в книзі Буття 3:17-20: «Проклята земля заради тебе: ти в скорботі будеш їсти від неї у всі дні життя твого; терня і будяки вона принесе тобі, і ти будеш їсти траву польову; в поті лиця твого їстимеш хліб, аж поки не вернешся в землю, бо з неї ти взятий, бо прах ти, і в прах повернешся». Прокляття поширювалося в тій же формі на всі володіння людини. Чоловік приніс духовний безлад у своє власне панування; Бог належним чином наклав принцип фізичного безладу на це панування, який відповідав його духовного стану». (Моріс, 1981, стор. 120)

Тут Морріс, мабуть, неохоче допускає другий закон термодинаміки в первісному творінні, але він припустив, що його повний вплив було покращено якимось іншим, невизначеним підтримуючим процесом, який був вилучений при гріхопадінні. Пізніше Морріс (1984, стор 195-196; 2002, стор 180-181) повторив це останнє твердження слово в слово, вказавши, що він не змінив свій погляд далі. Те, про що згадував тут Морріс, — травлення, тертя (необхідне для ходьби), водна ерозія й загасання хвиль, — є прикладами дисипативних процесів і, отже, проявами другого закону термодинаміки. Деякі з цих дій згадуються або маються на увазі при створенні до гріхопадіння. Травлення слідувало б з тверджень, що стосуються вживання їжі (Буття 1:29-30; 2:9, 16-17). Ходіння мається на увазі роботою по догляду за садом (Буття 2:15) і приведенням тварин Адама (Буття 2:19). Ерозія мається на увазі річкою в саду, яка розділилася на чотири частини (Буття 2:10-14). Критика позиції Морріса, мабуть, дала йому зрозуміти ці міркування, але замість того, щоб відмовитися від своєї тези про другий закон термодинаміки, він вирішив змінити його з допомогою гіпотез і деяких химерних роздумів (наприклад, вічні двигуни).

Ця позиція вкоренилася серед багатьох креаціоністів. Наприклад, Стамбо написав:

«Немає ні наукових, ні біблійних підстав вважати, що старіння, як процес розпаду, було частиною первісного творіння. Отже, другий закон, безсумнівно, діяв до гріхопадіння. Але це не означає, що до гріхопадіння існували розкладання і фізична смерть серед живих істот (людина або морські і наземні тварини, а також птахи — nephesh chayyah). (Стамбо, 2008, стор 382)

Хоча у своїй короткій дискусії Стамбо не посилається на втрату якогось підтримує закону при гріхопадінні, він передбачає таку можливість, але, що більш важливо, він відокремлює смерть і розпад живих істот просто як результат другого закону термодинаміки. Уайз більш виразно погодився з більш пізньої точкою зору Морріса:

«Таким чином, виявляється, що причиною масштабних ефектів прокляття було введення нового закону (другого закону термодинаміки), а зупинення дії якогось іншого закону. Цікаво, що щось, призначене для блага (другий закон) у первісному творінні, могло — з таким малим зміною, як призупинення дії іншого закону — викликати те, що зазвичай сприймається як величезні негативні наслідки. Це узгоджується з ідеєю, що початкове творіння було створено Богом таким чином, що воно могло існувати (принаймні, тимчасово) в занепалому стані». (Уайз, 2002, стор 160)

Допускаючи, що прояви другого закону повинні були існувати до гріхопадіння, слід піддати сумніву первісну гіпотезу про те, що другий закон термодинаміки повинен бути пов'язаний з гріхопадінням. Це особливо важливо, якщо відокремити смерть від другого закону, як це зробив Стамбо. На жаль, найпоширенішим відповіддю є збереження первісної гіпотези по суті, висуваючи додаткову гіпотезу про якомусь іншому законі, який спочатку відміняв більш обтяжливі наслідки другого закону, але перестав існувати при гріхопадінні. В дискусії з іншими вченими-творцями ясно, що багато з них відкидають позицію Морріса, замість цього погоджуючись на позицію, ближчу до позиції Барнса. Тобто другий закон термодинаміки набрав чинності, принаймні, до кінця тижня творіння. Трохи дивно, що мало хто з цих людей висловив свою думку в пресі.3 У цій статті я спробую усунути цей недолік.

Хіба «дуже добре» прирівнюється до досконалості?

Є кілька питань, які ми повинні вирішити. По-перше, багато уклали з того факту, що Бог досконалий, що Його творіння також повинно бути досконалим. Це радше ствердження, ніж висновок. Ті, хто сперечається таким чином, використовують кілька біблійних уривків, щоб довести свою правоту. Одним з них є Повторення закону 32:4, в якому говориться, що «... Його (Божа) робота досконала...», роблячи висновок, що робота, призначена тут, є творінням. Але чи це так? І чи означає використання тут слова «досконалість», як деякі люди розуміють його значення? В контексті цього псалма Мойсея у Второзаконні 32 йдеться про заколот народу Ізраїлю. У вірші 6 прямо говориться, що Бог створив Ізраїль, тому очевидно, що ця робота Бога далека від досконалості, якщо це і є передбачуваний сенс.

Однак ключовим уривком, ймовірно, є «дуже добре» з книги Буття 1:31, що деякі беруть за «досконалість», але чи підтверджується це тут єврейськими словами? До вірша 31 єврейське слово «добре» використовується в позитивному сенсі шість разів для опису різних частин творіння (світло, поділ землі і моря, рослини, астрономічні тіла, риба і птиця, наземні тварини). Цікаво, що це опис з'являється двічі в описі третього дня, але не другого.4

Крім того, в оповіданні про створення світу це слово використовується один раз у негативному сенсі, в Буття 2:18, коли Бог сказав, що це не добре, що чоловік був один. Що це за благо, про яке йдеться у цих звичаях? Тут є, принаймні, два можливих значення єврейського слова «добре», і вони відображають два наших значення цього слова англійською мовою, так що це хороший переклад. Одне з можливих значень належить до моралі. Так як гріх, скверна і наслідки гріха ще не увійшли у світ, це було б доречно. Однак слово також може передавати значення повноти або цілі. Звичайно, саме це мається на увазі в книзі Буття 2:18 в тому, що Адам був неповним без Єви.

Кожне з шести вживань тільки слова «добре» у першій главі книги Буття, ймовірно, відноситься до повноті того, що Бог створив, тому що Він виконав те, що Він приготував для кожного з Своїх творчих діянь. Оскільки вони були завершені, вони також виконували свої намічені цілі. Наприкінці тижня творіння було доречно, що Бог тоді вимовив «дуже добре», бо Він закінчив те, що мав намір зробити. Тобто, кожен з творчих актів Бога був хороший, коли вони були закінчені, але тільки коли все було закінчено, було найкраще підвести підсумок з заявою «дуже добре». См. більш повну супутню статтю Андерсона (2013) по цій темі.

І все ж, можна прирівняти це «дуже добре» до досконалості? Адже тягар гріха ще не увійшло в світ. Але тоді виникає проблема з двозначністю, оскільки ми часто використовуємо слово «довершеність» в кількох різних варіантах. Бути морально досконалим — значить бути без гріха. Ми також описуємо що-то як вчинене, якщо воно без пороку або помилки. Але порок або помилка не обов'язково повинні мати моральну складову. Наприклад, ідеальний рекорд відвідуваності означає, що ви не пропустили зустріч, але немає нічого аморального в тому, щоб пропустити зустріч з-за хвороби або тяжкої втрати.В ідеальному тестовому документі немає неправильних відповідей, але немає нічого аморального в тому, щоб не знати правильної відповіді на питання.  Ідеальне рішення проблеми вирішує проблему без введення нових проблем.  У фізичній сфері ми часто говоримо про недоліки або дефекти, навіть якщо в цьому немає ніякого морального компонента.  При здійсненні пасхальної жертви агнець повинен був бути бездоганним (досконалим), але це не виключало наявності будь-яких генетичних дефектів.  Дійсно, сьогодні ми розуміємо, що все ягнята несуть в собі кілька генетичних мутацій, але ці мутації не проявляються в «скоєному» ягнятко.  Більшість твердих тіл складається з кристалічного масиву частинок, причому частками є атоми, іони або молекули.  Кристал зазвичай має чергується візерунок частинок, так що, коли людина знає візерунок, він може передбачити розташування і ідентичність конкретної частки в будь-якому місці кристала.  Але все кристали мають відхилення від малюнка.  Ці відхилення є дефектами в тому сенсі, що вони не відповідають простому ідеалу моделі.  Тут немає абсолютно ніякого гріха або аморальності, але Вільямс (1966) стверджував, що така ситуація порушує досконалість початкового творіння і, отже, робить висновок, що все кристали спочатку були досконалі (не мали дефектів).  Знову ж таки, це двозначність, бо слово «досконалий» вживається в двох різних сенсах.

 Щоб проілюструвати абсурдність цієї позиції, розглянемо алмаз, який є кристалом.  Алмаз має високий показник заломлення, тому світло вигинається і розсіюється всередині алмазу.  Це те, що надає діаманту його багатий і яскравий колір.  Багато межі значно збільшують цю ілюзію, і, отже, багато граней покращують зовнішній вигляд алмазу.  З іншого боку, наявність дефектів в кристалі може перешкоджати проходженню світла в алмазі і, отже, погіршувати його зовнішній вигляд.  Таким чином, кількість дефектів в алмазі багато в чому визначає цінність каменю — чим менше дефектів у алмазу для даного розміру, тим більш привабливим, а значить, і більш цінним буде алмаз.

Щоб поліпшити зовнішній вигляд, алмазні фрези формують камені, щоб максимізувати кількість граней. Алмаз, по суті, є самим твердим речовиною, і тому ми не можемо легко різати алмази з допомогою пив. Швидше, алмазні фрези часто використовують у своїх інтересах природні слабкі місця між площинами в кристалі, щоб розколоти або зламати алмази, щоб провести ці межі. Однак, ці слабкі місця між площинами є відхиленнями від ідеального кристала і, отже, становлять дефекти в кристалі. Тобто «ідеальний» алмаз (без вад) не міг бути огранований. Ми не могли поліпшити його зовнішній вигляд, тому, якщо цей «ідеальний» алмаз вже не має великої кількості граней, він не буде настільки гарним, наскільки це можливо. Це вводить виверт-22: цей «ідеальний» алмаз не був би таким красивим, як міг би бути, тому він не ідеальний (виверт-22 — ситуація, яка виникає в результаті логічного парадоксу між взаємовиключними правилами і процедурами. У цій ситуації індивід, який підпадає під дію таких норм, не може їх контролювати, так як спроба порушити ці установки автоматично передбачає їх дотримання — прим. ред.). Навіть тут я не погодився зі словом «досконалий», тому що я використовував це слово для позначення діаманта без дефектів і для позначення діаманта з вишуканим зовнішнім виглядом. Звичайно, можна стверджувати, що якщо алмази існували в первісному творінні, то всі вони мали максимальну кількість граней і не мали дефектів. Це не те, як ми знаходимо алмази сьогодні, тому це зводиться до нового твердженням і призводить до нагромадження гіпотези на гіпотезу, щоб врятувати вчення, яке не підтверджується біблійними текстами.

Ентропія

Другий закон термодинаміки, ймовірно, є однією з найбільш неоднозначних речей у науці. Одна з причин цього полягає в тому, що другий закон має багато проявів і, отже, багато різних тверджень. Я навіть не буду намагатися докладно описати другий закон. У своїй найголовнішій формі другий закон описує напрямок, в якому тепло тече спонтанно, з більш гарячих областей в більш холодні. Щоб виразити це, ми визначаємо величину, звану ентропією. Ентропія — це відношення теплового потоку до температури, тому ентропія має одиниці теплового потоку, розділені на температуру. У фізиці стандартна одиниця теплоти — Джоуль, а стандартна одиниця температури — Кельвін, тому стандартна одиниця ентропії — Джоуль/Кельвін, скорочено Дж/К. Розглянемо два об'єкти, один більш гарячий і один більш холодний. Якщо ми помістимо два об'єкта поруч один з одним так, щоб тепло могло текти між ними (ми говоримо, що вони перебувають у тепловому контакті), ми виявимо, що тепло буде текти від більш гарячого об'єкта до більш холодного, поки їхні температури не зрівняються (коли ми говоримо, що вони досягли теплової рівноваги). Щоб обчислити зміну ентропії будь-якого об'єкта, ми просто ділимо тепловий потік будь-якого об'єкта на його температуру. Температура безперервно змінюється під час теплового потоку, тому це не простий розрахунок, але ми можемо ретельно розглянути ситуацію, щоб прийти до деяких широких висновків. Оскільки більш гарячий об'єкт втрачає тепло, його тепловий потік буде негативним. Але тепловий потік більш холодного об'єкта буде позитивним, тому що він отримує тепло. Якщо єдиний задіяний тепловий потік знаходиться між двома об'єктами, то загальний тепловий потік буде дорівнювати нулю, тому що виграш одного відбувається за рахунок іншого. Якщо цей критерій виконується, то ми говоримо, що система (два об'єкта разом) термічно ізольована. Це гарантує, що теплові потоки двох об'єктів однакові й протилежні.

Але як щодо зміни ентропії будь-якого об'єкта? Важливо, щоб ми висловлювали температуру в абсолютному масштабі, такому як K, тому що тоді немає від'ємних температур. Розподіл теплового потоку на позитивну температуру гарантує, що зміна ентропії завжди має той самий знак, що і тепловий потік. Отже, зміни ентропії двох об'єктів будуть протилежні за знаком. Проте вони не будуть рівні за величиною. Це відбувається тому, що ми будемо ділити протилежні, але рівні теплові потоки на різні температури. Температура гарячого об'єкта завжди буде більше або дорівнює температурі більш холодного об'єкта (але тепловий потік стає нульовим, коли вони досягають тієї ж температури). Тому при обчисленні зміни ентропії більш гарячого об'єкта ми завжди будемо ділити його тепловий потік на більшу кількість, ніж при обчисленні зміни ентропії більш холодного об'єкта. Тому абсолютне значення зміни ентропії більш гарячого об'єкта завжди менша, ніж зміна ентропії більш холодного об'єкта. Коли ми додаємо позитивне число до негативного числа, яке має менше абсолютне значення, ніж позитивне число, ми завжди отримуємо позитивне число. Отже, ми знаходимо, що в цьому експерименті теплообміну повна зміна ентропії є позитивною. Я не навів конкретних значень у цьому прикладі, тому цього достатньо для загального випадку. Тому ми можемо сформулювати другий закон термодинаміки у відношенні теплового потоку між об'єктами в ізольованій системі наступним чином: «Ентропія завжди повинна зростати». Дійсно, ентропія визначається таким чином, щоб гарантувати цей загальний результат.

Зверніть увагу, що це працює тільки в ізольованій системі. Якщо б ми розглядали зміну ентропії тільки більш гарячого об'єкта, його зміна ентропії була б негативною. Очевидно, що другий закон термодинаміки не може бути застосований у цьому випадку, тому що ми неправильно сформулювали систему, бо система, що складається тільки з більш гарячого об'єкта, не є термічно ізольованою. Проте, це не означає, що об'єкт не може охолонути, бо він охолоне. Щоб вирішити цю проблему, ми повинні розширити систему, включивши в неї будь-які інші об'єкти, до яких об'єкт втрачає тепло, в даному випадку більш холодний об'єкт. Складність полягає в тому, що система, що складається з двох об'єктів, технічно не є термічно ізольованою, оскільки, як би ми не намагалися ізолювати ці два об'єкта від решти Всесвіту, буде відбуватися деякий витік тепла в систему чи з неї. Якщо ми зробимо особливо погану роботу по ізоляції системи, можливо, що зміна ентропії системи може бути негативною. Це не є порушенням другого закону термодинаміки, а скоріше вказує на те, що система втрачає значну частину тепла в своєму оточенні. Ми могли б розширити розмір системи, щоб включити в неї найближче оточення, але незалежно від того, наскільки добре ми це зробимо, відбудеться деякий витік тепла в систему чи з неї. Проте, не все втрачено, тому що з обережністю наші системи часто можуть наблизитися до ідеалізованої ізольованої системи. У фізиці часто ми наближаємо ідеалізовані системи до реальних. Прикладом може служити добре змащений апарат, аппроксимуючий ситуацію відсутності тертя.

Вже тоді, як згадувалося раніше, у виносці, Зоммерфельд сформулював другий закон в диференційній формі. Зоммерфельд прокоментував:

«Твердження в інтегральній формі, а саме, що ентропія в ізольованій системі не може зменшуватися, може бути замінено його наслідком в диференційній формі, яка стверджує, що кількість ентропії, що генерується локально, не може бути негативною незалежно від того, ізольована система, чи ні, і незалежно від того, чи незворотній чи розглянутий процес». (Зоммерфельд, 1956, стор. 155)

Таким чином, навіть у тих випадках, коли система не є суворо ізольованою, другий закон все ще застосовується.Яке це має відношення до творіння? Ентропія здається трохи надуманою. Принаймні, це не так очевидно й відчутно, як інші величини, які ми використовуємо у фізиці, такі як час, маса, довжина та електричний заряд. Ця специфічна особливість спонукала фізиків замислитися над тим, що таке ентропія. Один з наслідків другого закону термодинаміки полягає в тому, що якщо в системі існує різниця температур, то ми можемо використовувати цю різницю для приведення в дію двигуна, щоб отримати корисну роботу. Цей принцип лежить в основі теплового двигуна, такого як паровий двигун або двигун внутрішнього згоряння. Високотемпературний газ в одній частині системи може тиснути на поршень або турбіну шляхом в область більш низької температури, таким чином роблячи роботу. Це не може статися, якщо не існує різниці температур. Крім того, потік тепла від більш гарячого до більш холодного ― це напрямок, в якому система буде природно змінюватися, але можна отримати корисну роботу тільки в тому випадку, якщо ми використовуємо якийсь пристрій або механізм для добування енергії.

 Інші положення другого зкону термодинаміки описують спосіб і межі можливості отримання корисної роботи таким способом. Оскільки природна тенденція полягає в тому, що тепло тече так, що температурні відмінності усуваються (це другий закон), ми можемо сказати, що початкова конфігурація різниці температур у системі більш впорядкована (в якій ми можемо витягти роботу), ніж кінцевий стан теплової рівноваги (в якому ми не можемо витягти роботу). Якщо це вірно, то ентропія, мабуть, є свого роду мірилом того, скільки порядку присутнє в системі. Більш конкретно, оскільки другий закон термодинаміки вимагає, щоб ентропія в ізольованій системі зростала, і в той самий час система рухається до меншого порядку, ентропія, мабуть, є мірою того, скільки безладу в системі. Це теж трохи дивно, тому що ми вимірюємо щось з того, наскільки воно відсутнє.

 Ототожнення ентропії з кількістю безладу, присутнього в системі, узгоджується з іншими підходами до другого закону термодинаміки, наприклад з тим, який виходить з мікроскопічної поведінки частинок у газі (статистична механіка). Труднощі починають виникати, коли люди приймають безладну інтерпретацію (вважаючи її мандатом розпаду) ентропії з невеликим урахуванням походження визначення ентропії. Багато разів креаціоністи використовують слова «порядок» і «складність» взаємозамінно, але це не одне й те ж. Кристал — це дуже впорядкована система, оскільки частки, які беруть участьу ній, слідують дуже регулярному зразку. Цей візерунок дуже простий, тому кристал не є складною системою. З іншого боку, ураган може здатися втіленням безладу, але це дуже складна система, про що свідчать наші труднощі в моделюванні ураганів. Живі організми здаються одночасно складними й впорядкованими. Деякі креаціоністи стверджують, що другий закон, мабуть, вимагає, щоб порядок та складність зменшувалися з часом. З порядком і складністю пов'язана інформація, те, що живі організми містять у виді ДНК. Так само, як системи не породжують спонтанно порядок і складність, здавалося б, системи не можуть спонтанно породжувати й інформацію. Тобто генетичний код і механізм живих організмів не могли виникнути природним шляхом, але їх існування потребує Творця (Гітт, 2006).

Хоча цей підхід має свої переваги, деякі труднощі все ж непомітно виникають. Однією з проблем є складність кількісного визначення ентропії, пов'язаної з порядком, складністю або інформацією. Ентропія легко піддається кількісній оцінці в разі теплового потоку та в порядку, існуючому в статистичній механіці з погляду кількості станів. Відсутність кількісного аналізу ентропії при обговоренні порядку, складності або інформації залишає нас з суб'єктивними засобами оцінки. Без об'єктивної міри ентропія, як і краса, може бути в очах того, хто дивиться. Приклад цього стався в ході дебатів між креаціоністом і астрономом-еволюціоністом кілька років тому. Виходячи з припущення про Великий вибух, коли Всесвіт починався в основному з водню та невеличкої кількості гелію, а більш важкі елементи синтезувалися в зірках, астроном припустив, що водень менш ентропічний, ніж інші елементи. Креаціоніст насміхався над цим, питаючи, що можна зробити з водню. Він розсудив, що елементи важче водню, такі як вуглець, необхідні для побудови складних молекул, і тому більш важкі елементи не повинні бути менш ентропійними. Креаціоніст покладався на суб'єктивний аналіз того, що було можливо хімічно. Проте синтез водню є найбільш енергійною ядерною реакцією, і ядро водню не є щільно пов'язаним порівняно з іншими ядрами. Той факт, що ми можемо отримувати енергію з ядер водню, вказує на те, що вони знаходяться далеко не в самому ентропійному стані. Ядерні реакції складають тепловий двигун. Вуглець більш тісно пов'язаний, ніж водень і вуглець може бути продуктом ядерних реакцій, які починаються з водню. Для довідки, ядро заліза є найбільш ентропійних станом. Тобто, якби ядерні реакції були доведені до свого остаточного завершення, щоб вивільнити максимальну енергію, всі ядра у Всесвіті були б залізними. Тому суб'єктивне судження про ентропію в даному випадку було невірним. Такі суб'єктивні оцінки ентропії ніколи не повинні перевершити кількісні вимірювання ентропії. Я повернуся до якісних оцінок пізніше.

Деякі креаціоністи стверджують, що фокусування на обчислювальній ентропії занадто обмежуване. Вони наполягають на тому, що другий закон термодинаміки, яким займаються фізики, є приватним проявом набагато ширшого принципу. Цей принцип — принцип розпаду. Це може бути правдою, але до того часу, поки цей принцип не буде чітко визначений, різні люди будуть приходити до різних висновків. Це вказує на те, що це не точна наука. Мені здається неправильним, що багато креаціоністів відкидають добре сформульований кількісний вираз другого закону термодинаміки в користь якогось поки ще не сформульованого, туманного опису якогось гіпотетичного ширшого принципу.

Повертаючись до живих організмів, еволюціоністи вказують, що живі організми є відкритими системами, і тому другий закон термодинаміки непридатний. Це правда, що живі організми є відкритими системами, особливо коли ми розглядаємо організми як теплові двигуни. Живі й зростаючі істоти отримують енергію або у вигляді сонячного випромінювання, що використовується у фотосинтезі, або у вигляді їжі. Організми також приймають і виділяють матерію. Це і є визначенням відкритої системи. Проте, як вже згадувалося, у відкритих системах існує форма другого закону, і він накладає обмеження на максимальну ефективність, якою може володіти живий організм.

Звичайно, в термінах ентропії можна розширити систему, включивши в неї середовище, з якою організм обмінюється матерією та енергією, щоб побачити, що ентропія дійсно збільшується, хоча й за рахунок навколишнього середовища організму. Якщо існує загальна тенденція до розкладання, то організми в деяких точках, мабуть, порушують її. Багатоклітинні організми починаються як поодинокі клітини, які швидко збільшуються в числі йбудують різні тканини, органи та системи, які складають їх. Це буде означати збільшення складності. Для багатьох організмів, таких як птахи й ссавці, цей зріст і розвиток припиняються в зрілому віці. Зрештою, організми старіють і вмирають, і багато креаціоністів приписують це передбачуваному другому закону термодинаміки, узагальненому щодо загального розпаду. Але чи це так? Організми мають механізми ремонту, які фіксують пошкодження, як це відбувається. Механізм ремонту може виправити пошкодження належне до визрівання, таким чином протидіє процесу старіння. Це не порушує другого закону термодинаміки, тому що живі організми явно є відкритими системами, і тому вони можуть імпортувати енергію та матеріал, щоб це сталося.

Проте, у сучасному світі механізм ремонту з часом починає давати збої, і це призводить до старіння. Механізм ремонту повинен бути в змозі сам себе відремонтувати, тому немає апріорної причини, через яку можна протидіяти старінню. Дійсно, клітини можуть виправити деякі генетичні помилки, допущені при копіюванні. Але схоже, що всі ремонтні механізми запрограмовані на відмову в якийсь момент. Еволюціоністи стверджують, що це необхідно, щоб звільнити місце для нащадків, щоб еволюція могла функціонувати. Креаціоністи вважають, що цього вимагає необхідність смерті як покарання за гріх. Нав'язування цієї реальності не вимагало звернення до другого закону термодинаміки, і звернення до цієї реальності назад не потребує видалення другого закону. З фізичного погляду, все, що потрібно для смерті, — це навмисна відмова ремонтного механізму, а все, що потрібно для вічного життя, — це відновлення початкового механізму. Тобто безсмертя може існувати в світі, де діє другий закон, до того часу, поки організм бере енергію й матерію та може сам себе відновити.

Є кілька непрямих особливостей закінченого, але ще до гріхопадіння, які вимагають, щоб діяв другий закон термодинаміки. З книги Буття 1:29-30 ми знаємо, що до гріхопадіння Адам і Єва їли, як і тварини. Травлення слідує за споживанням їжі й травлення є прекрасним прикладом другого закону термодинаміки в тому, що складає тепловий двигун. Травлення видаляє поживні речовини й енергію з їжі, але цей процес не є 100% ефективним. Якщо б це було так, людські й тваринні відходи не були б підходящим добривом, а сухий гній не горів би. Якби процес травлення був на 100% ефективний, то постало б питання про необхідність видалення відходів.Ходьба мається на увазі як для Адама, так і для тварин. Проте ходьба вимагає тертя, а тертя розсіює енергію, зазвичай у вигляді тепла. Ця енергія, яка не може бути відновлена і тому недоступна для роботи. Отже, енергія більше не корисна для роботи, відповідно до другого закону термодинаміки. Навіть бачення сонця й зірок залежить від другого закону термодинаміки, тому що поверхні Сонця та зірок гарячі, і другий закон гарантує, що тепло тече через випромінювання з більш гарячих місць в більш холодні місця.

 Як прихильники звернення до другого закону термодинаміки при гріхопадінні реагують на ці критичні зауваження? Зазвичай вони реагують так само, як Морріс у своїй раніше згаданої модифікації. Вони стверджують, що якась форма другого закону термодинаміки дійсно існувала на початку, але вона не була повністю проявлена до гріхопадіння. Під час гріхопадіння другий закон був змінений так, як це відбувається сьогодні. Звичайно, немає жодних біблійних або фізичних доказів цього, але це просто нагромадження додаткових гіпотез на те, що вже було сумнівною гіпотезою. Ніякої ясності не пропонується, натомість стверджуючи, наскільки дивовижним був світ до гріхопадіння, настільки чудовим, що ми навіть не можемо споглядати, як міг діяти тоді другий закон.

Прихильники звернення до другого закону термодинаміки часто об'єднують наслідки гріхопадіння та прокляття. З Буття 2:16-17 і Буття 3:7 ясно, що смерть як покарання за гріх була негайною. Духовна смерть була миттєвою, але, хоча вони не померли фізично в той момент, Адам і Єва були поставлені на невблаганний шлях до фізичної смерті. Прокляття прийшло пізніше, тому що Адаму та Єві, принаймні, потрібен час, щоб придумати й створити одяг з фігового листка. Змій був проклятий, як і інші тварини (Буття 3:14), і земля була проклята (Буття 3:17-19). Багато трактувань другого закону термодинаміки в цьому контексті об'єднують ефекти смерті й прокляття землі, але це недбала герменевтика, оскільки вони не обов'язково були накладені одночасно.

Поява шипів і будяка не вимагає різкої зміни термодинаміки. Швидше за все, шипи могли з'явитися в результаті зміни генетичної структури деяких рослин. Введення смерті також не вимагає змін у фізиці, а скоріше зміни в біології механізмів відновлення, які все ще працюють, але не так добре, як вони могли б. Будь-який з цих ефектів гріха легко пояснюється іншими засобами, ніж радикальні зміни у фізиці, які, мабуть, керують світом. Наполягання на початку другого закону термодинаміки при гріхопадінні — це всього лише твердження. Підтримувати Всесвіт у досконалій гармонії — це не те ж саме, що мати Всесвіт без другого закону. Це правда, що нам, по суті, дали «скуштувати», що таке життя без Бога з моменту гріхопадіння, але цього мало.

Суб'єктивна природа того, що є «впорядкованим» або «досконалим», призводить до іншої проблеми: прихильники теорії дії другого закону термодинаміки при гріхопадінні стають арбітрами того, що є досконалим або впорядкованим. Існує безліч прикладів висновків, до яких прийшли деякі креаціоністи, грунтуючись на цьому сумнівному понятті. Кратери не можуть існувати в цьому ідеальному світі, тому всі кратери повинні бути після гріхопадіння. Наднові не дотягують до цього ідеалу досконалості, так що й вони повинні бути після гріхопадіння. Первісна досконала Земля повинна була мати ідеальний нахил, рівний нулю градусів, тому первісна Земля не мала осьового нахилу. Нинішнє календарне розташування днів, місяців і років менш ніж ідеальне, тому спочатку було 30 днів у місяці, а рік мав 360 днів (я раніше критикував цю ідею — див. Фолкнер [2012]). Але навіщо зупинятися на досягнутому? Ірраціональні числа здаються мені менше досконалими, але я серйозно сумніваюся, що значення π змінилося при гріхопадінні.

Я планую обговорити кратери в контексті недавнього створення. Ті, хто підтримує ідею досконалості первісного творіння, яку я тут критикую, відкинуть будь-яку можливість існування кратерів до гріхопадіння. Поверхні Місяця, планет і супутників планет повинні були мати певний зовнішній вигляд до гріхопадіння. Що це була за зовнішність? Чи були там пагорби й долини? Якщо так, то чим вони викликані? Підйом і ерозія? Хіба ці процеси не мають на увазі недосконалість? Якщо ця віра в досконалість доведена до логічного завершення, то слід припустити, що астрономічні тіла спочатку мали зовсім сферичні поверхні. Але навряд чи це християнська ідея. Стародавні греки-язичники вважали, що існує два царства — земне та небесне. Небесне царство було досконалим, але земне царство було затьмарене недосконалістю (але це не було пов'язанеіз гріхом). Це призвело до поділу між священним (небесним) та світським (мирським), яке пронизувало мислення під час панування римсько-католицької церкви.5

Це також душило науку. Стародавні греки вважали, що оскільки небесне царство досконале, то небесні тіла повинні слідувати досконалому руху. Далі вони міркували про те, що коло має досконалу форму й що рівномірний рух є досконалим рухом. Тому стародавні греки прийшли до висновку, що небесні тіла повинні дотримуватися рівномірного кругового руху. Це призвело до моделі Птолемея. Модель Птолемея була найуспішнішою теорією в історії — в неї вірили протягом 15 століть. Не випадково вона була відкинута чотири століття тому в той самий час, коли наука, як ми її знаємо, почала розвиватися. У той час цей шлях через збагнену досконалість здавався багатьом розумним, але тепер ми усвідомлюємо всю дурість цієї позиції і те, як вона стримувала науковий прогрес. Я боюся, що те ж саме відбувається з багатьма креаціоністами сьогодні, коли вони перебувають у глухому куті свого погляду на досконалість, яка, на їхню думку, потрібна для створення та гріхопадіння. Я наполегливо закликаю відмовитися від такого підходу.

Висновок

Серед сучасних креаціоністів поширена думка, що другий закон термодинаміки виник під час гріхопадіння. Це не те, що ясно викладається в Біблії, але скоріше це випливає з особливого погляду на гріхопадіння та природу прокляття. Ця ідея виходить за межі того, що насправді говорить нам Біблія, і тому має розглядатися з деякою підозрою. У первісному творінні були присутні численні процеси, які сьогодні ми легко впізнаємо, пов'язані з другим законом термодинаміки. Щоб пояснити цей факт, прихильники цієї позиції вважають, що деяка форма другого закону термодинаміки існувала від створення світу, але що вона була змінена під час гріхопадіння до його повного здійснення, яке ми маємо сьогодні. Крім того, на момент гріхопадіння був скасований якийсь інший процес, який, як стверджується, діяв. На жаль, ці ідеї не були розроблені, щоб пояснити, як це могло б діяти. У відсутність розвитку ця ідея є просто подальшою гіпотезою, щоб врятувати те, що було гіпотезою з самого початку. Було б дуже корисно, якби прихильники цього підходу розвивали його далі.

Багато років тому Барнс припустив, що другий закон термодинаміки існував протягом тижня творіння або, принаймні, з'явився наприкінці цього тижня. Проте,ця ідея отримала мізерну увагу й майже жодної опублікованої підтримки. Ця ідея має свою гідність, і її слід розвивати далі. Я сподіваюся, що мої зусилля тут будуть сприяті подальшому обговоренню цієї важливої теми.


Автор: д-р Денні Р. Фолкнер

Дата публікації: 13 листопада 2013 року

Джерело: Answers In Genesis


Переклад: Горячкіна Г.

Редактор: Недоступ А.


Рекомендації

Андерсон, Л. 2013. Думки про доброту творіння: в якому сенсі творіння було досконалим»? Answers Research Journal 6:391-398.

Барнс-мол., Т. Р. 1966. Наукова альтернатива еволюції. Creation Research Society Quarterly 2, № 4:5-8.

Гітт, Ст. 2006. На початку була інформація. Green Forest, Arkansas: New Leaf.

Зоммерфельд, А. 1956. Термодинаміка та статистична механіка. Лекції з теоретичної фізики. Том. 5. New York, New York: Academic Press.

Морріс, Х. М., 1963. Сутінки еволюції. Grand Rapids, Michigan: Baker.

Морріс, Х. М. 1976. Книга Буття: науковий і релігійний коментар до книги початків. Grand Rapids, Michigan: Baker.

Морріс, Х. М. 1981. Термодинаміка та біблійне богослов'я. У термодинаміці та розвитку порядку, вид. Е. Л. Вільямс. Kansas City, Missouri: Creation Research Society.

 Морріс, Х. М. 1984. Біблійна основа сучасної науки.  Grand Rapids, Michigan: Baker.

Морріс, Х. М., 2002. Біблійна основа сучасної науки: переглянута й оновлена класика! Grand Rapids, Michigan: Baker.

 Стамбо, Ж. 2008. Звідки приходить смерть? Біблійна теологія фізичної смерті та природного зла. У книзі Буття: біблійний авторитет і вік Землі, вид. T. Мортенсон і Т. Х. Урі, стор. 373-397. Green Forest, Arkansas: Master Books.

 Уайз, К. П. 2002. Віра, форма й час: те, чому вчить Біблія й що підтверджує наука про створення та вік Всесвіту. Nashville, Tennessee: B & H Publishing Group.

 Вільямс, Е. Л. 1966. Ентропія та твердий стан. Creation Research Society Quarterly 3, № 3:18-24.

 Вільямс, Е. Л. 1969. Спрощене пояснення першого та другого законів термодинаміки: їхній зв'язок з Біблією та теорією еволюції. Creation Research Society Quarterly 5, № 4: 138-147.

 Вільямс, Е. Л. 1970. Чи є Всесвіт термодинамічною системою? Creation Research Society Quarterly 7, № 1:46-50.

 Уїткомб, Д. С. і Х. М. Морріс.1961 рік. Потоп Буття. Grand Rapids, Michigan: Baker.

Фолкнер, Д. Р. 2012. Було один раз на рік 360 днів? Creation Research Society Quarterly 49, № 2:100-108.


Виноски:

1. Це нормальне формулювання другого закону. Зоммерфельд (1956) сформулював диференціальну форму другого закону, що застосовується до ситуацій, коли система ізольована чи ні.

 2. Я припускаю, що оскільки цей уривок узято з розділу «Біблійні основи історичної геології», то він, в першу чергу, був написаний Морісом, а не Уїткомб.

 3. Є деякі короткі обговорення в інтернеті, такі як Сарфаті, http://creation.com/the-second-law-of-thermodynamicsanswers-to-critics.

 4. Деякі можуть припустити, що це може бути тому, що речі, які оголошені «хорошими», видні; головною річчю, зробленою на другий день, була raqia (простір), яка, мабуть, не є видною.

 5. Римо-католицька церква некритично прийняла багато язичницьких давньогрецьких ідей

Написати коментар