2. Evoluutio on vastoin termodynamiikan toista pääsääntöä
"Tämä väite osoittaa pikemminkin tietämättömyyttä termodynamiikasta kuin evoluutiosta.", toteaa Talk.Origins -sivuston 'puhemies' Mark Isaak. Mutta kuka tässä lopulta osoittaa tietämättömyytensä?
Termodynamiikan mukaan esim. prosessi, jossa lämpö siirtyisi kylmemmästä kuumempaan, ei ole mahdollinen. "Jos eristetty systeemi on saavuttanut tilan, jossa sen entropialla on suurin mahdollinen arvo, täytyy jokaisen muutoksen merkitä entropian vähenemistä, mikä ei ole mahdollista." (Fokus Tekniikka, osa 2 ). Toisen pääsäännön mukaan siis suljetun järjestelmän entropia ei voi vähentyä. Siinä kaikki pyrkii kohti tasapainotilaa ja toiminnan lakkaamista. Entropia siis kasvaa ja suljetun järjestelmän sisältämä toimiva energia muuttuu tehottomaksi potentiaalienergiaksi, joka jälleen toimiakseen tarvitsee jonkin systeemin ulkopuolisen vaikuttajan.
Alunperin tätä pääsääntöä sovellettiin vain lämpöenergiaan, mutta yleistetyssä muodossaan sama periaate koskee muunkinlaisia suljettuja järjestelmiä. Aiheen kannalta tärkeimpiä niistä ovat informaatio-kommunikaatio- ja tilastolliset järjestelmät. Näihin liittyen puhutaan tällöin informaatiivisesta ja tilastollisesta entropiasta.
Termodynamiikan toisen pääsäännön oleellinen merkitys on siinä, ettei mikään systeemi - sen paremmin orgaaninen kuin mekaaninenkaan - itsessään takaa omaa jatkuvuuttaan. Ilman ulkopuolista ohjausta niihin kohdistuu jatkuva rappeutuminen. Koneet pysähtyvät, rattaat ruostuvat, laitteet lakkaavat toimimasta. Lattialle pudonnut kahvikuppi menee palasiksi, mutta palaset eivät itsestään rakennu kahvikupiksi vaikka aikaa olisi rajattomasti. Tämä pätee myös elävään luontoon, mutta evolutiivisesti ajattelevat usein sivuuttavat tai yrittävät kiertää tämän tieteellisen tosiseikan.
Kreationistien väitetään vääristelevän toista pääsääntöä sanoessaan asioiden kehittyvän kohti epäjärjestystä. Jos se on vääristelyä, miksi sitten kaikki termodynamiikkaan perehtyneet tiedemiehetkin ovat samaa mieltä? Arvostettu evolutionisti ja kiihkeä anti-kreationisti Isaac Asimov sanoo:
"Toisin sanoen, 2. pääsääntö on: 'Universumi tulee jatkuvasti vähemmän järjestyneeksi!' Voimme näin ollen nähdä sen vaikutuksen kaikkialla ympärillämme. Voimme siistiä huoneemme, mutta omaan oloonsa jätettynä siitä tulee pian sotkuinen; näemme sen täynnä pölyä ja likaa. On työlästä pitää huolta hevosista, koneista tai kehostamme, mutta helppoa jättää huolehtimatta. Itse asiassa meidän ei tarvitse tehdä mitään, jotta kaikki rapistuu, murtuu, hajoaa, tulee paljaaksi ihan itsestään - näin toimii toinen pääsääntö." (Smithsonian Institute Journal, 1970)
Sana 'epäjärjestys' huoneista puhuttaessa ei tietenkään merkitse, että esineet siirtyisivät ajan myötä epäjärjestykseen eli pois paikoiltaan. Mutta jos jokin saa ne epäjärjestykseen, ne eivät itsestään järjestäydy alkuperäiseen tai parempaan järjestykseen. Termodynamiikassa epäjärjestys tarkoittaa pienempää järjestyneisyyden astetta, mikä on eri asia kuin huonekalujen sekaisin meneminen (eli toisenlaiseen järjestykseen joutuminen).
Eräs kemian oppikirja toteaa:
"Tiedemiehet käyttävät termiä entropia kuvaamaan satunnaisuuden määrää järjestelmässä. Mitä suurempi on järjestelmän entropia, sen vähemmän järjestyneisyyttä ja enemmän satunnaisuutta se sisältää. Voidaan sanoa muutosten suunnan hajoamisessa tai haihtumisessa olevan kohti korkeamman entropian tilaa." (Basic Chemistry, 1980)
Termodynamiikan toinen pääsääntö siis edellyttää, että luonnolliset prosessit itsekseen jätettyinä suuntautuvat kohti kasvavan entropian eli satunnaisuuden (järjestymättömyyden) tilaa. On syytä muistaa, että tämä sääntö on universaalinen luonnonlaki.
Avoin vai suljettu systeemi?
"Kreationistit unohtavat sen tosiasian, että elämä ei ole suljettu järjestelmä".
Tämä on usein kuultu väite. Sillä tietenkin halutaan sanoa, ettei evoluutioteoria ole ristiriidassa termodynamiikan toisen pääsäännön kanssa, koska maapallo ei ole eristyneenä muusta universumista.
Kuitenkin myös evolutionistit myöntävät universumin kokonaisuudessaan muodostavan suljetun järjestelmän. Toinen pääsääntö vaikuttaa siis väistämättä koko maailmankaikkeuteen, kuten Asimovkin totesi. Maapallolla meidän katsotaan kuitenkin elävän avoimessa järjestelmässä, koska Aurinko tuottaa enemmän kuin tarpeeksi energiaa systeemin ylläpitämiseen. Pelkkä energia ei kuitenkaan automaattisesti saa aikaan entropian vähenemistä (se ei esim. synnytä monimutkaisia järjestyneitä rakenteita, vaan pikemminkin murtaa ja hajottaa). Otsonikato ei huolestuttaisi tutkijoita, jos maahan kohdistunut aurinkoenergian lisäys (säteily) toimisi evoluutiota kiihdyttävästi ja tekisi meistä paremmin sopeutuvia. Pelkkä raaka energia ei siis vähennä vaan itse asiassa lisää entropiaa ja kiihdyttää luonnollisten prosessien hajoamista ja olemassaolevien rakenteiden rappeutumista.
Harvardilainen tutkija John Ross (evolutionisti) kirjoittaa:
"Ei tiedetä olevan mitään, mikä sotisi termodynamiikan toista pääsääntöä vastaan. Tavallisesti se yhdistetään suljettuihin järjestelmiin, mutta se soveltuu yhtä hyvin myös avoimiin järjestelmiin... on jotenkin mielletty, ettei toisen pääsäännön tarvitsisi vaikuttaa laaja-alaiseen tasapainoon pyrkivän kentän joka kolkassa. On tärkeää varmistaa, ettei tämä harhakäsitys tee itsestään kuolematonta." (Chemical and Engineering News, July 7, 1980)
Jos siis tämä termodynamiikan toinen pääsääntö eli 'laki', kuten sitä myös kutsutaan, on universaalinen, kaikkialla pätevä, maanpäällisen biosfäärin itsestään syntyminen rikkoisi väistämättä tätä lakia.
Pelkkä energia ei riitä.
Järjestyneiden rakenteiden (organismien) syntyminen edellyttää energian lisäksi ainakin kahta lisätekijää, riippumatta siitä, onko järjestelmä avoin vai suljettu. Ne ovat:
- 'Ohjelma' (informaatio) ohjaamaan järjestyneen rakenteen muodostumista.
- Mekanismi säilömään ja muuntamaan vastaanotettua energiaa.
Maapallon elollisissa järjestelmissä ovat nämä välttämättömät ominaisuudet. Jokaisen elävän organismin DNA:n sisältyy ohjelma tai tieto siitä, miten sen tulee rakentua siemenestä tai solusta täydelliseksi monimutkaiseksi rakenteeksi lajinsa mukaan. Tämä ohjausprosessi jatkuu läpi organismin koko elinkaaren ja toimii toisen pääsäännön hajottavaa vaikutusta nopeammin.
Koska aurinkoenergia ei sellaisenaan kykene rakentamaan eläviä organismeja, tarvitaan mekanismi, joka pystyy ottamaan energian vastaan, säilömään ja muuntamaan sen käyttökelpoiseen muotoon. Tämä mekanismi, kasvien fotosynteesi eli niiden kyky 'tehtailla' itsensä ja eläinkunnan tarvitsemia rakennusaineita (kuten proteiineja), on perustana kaikelle muulle elämälle.
Jotta siis ehdottomaksi todettu termodynamiikan toinen pääsääntö ei rikkoutuisi, näiden elämälle välttämättömien ominaisuuksien täytyy alunperin olla lähtöisin järjestelmän ulkopuolelta, ts. jostain maailmankaikkeuden ulkopuolisesta lähteestä.
Järjestynyt muoto vs. toimiva organismi
Materialistien usein esittämä vastaväite on, ettei järjestyksen syntymiseen välttämättä tarvita erityistä ohjelmointia, vaan että luontoon itsessään sisältyy taipumus muodostaa järjestyneitä rakenteita. Viitataan kiteisiin, lumihiutaleisiin, hiekkadyyneihin, tornadoihin, tippukiviin, fraktaaleihin tai joihinkin optisiin ilmiöihin. Tällöin sekoitetaan muotojärjestys ja toiminnallinen, organisoitu rakenne. Elävä organismi on aina monimutkainen toimiva kokonaisuus, (vrt. organisaatio) mikä on täysin eri asia kuin jokin yksinkertaisesti järjestynyt staattinen rakenne, jonka geometrinen säännönmukaisuus on usein vain seurausta sen osasten tasapainohakuisuudesta. Elämä sen sijaan syntyy - kuten yleisesti hyväksytty biogeneettinen laki toteaa - vain elämästä. Kiteet tai muut vastaavat rakenteet eivät toisaalta osoita mitään taipumusta muuttua tai kehittyä monimutkaisemmiksi rakenteiksi. Niiden on asettauduttava sisäisten ominaisuuksiensa ja ympäristön vuorovaikutuksen sanelemaan muotoon.
Nobelisti Ilja Prigogine on todennut:
"Keskeistä on, että ei-eristyneessä (avoimessa) järjestelmässä on mahdollista muodostua järjestyneitä, matala-entropisia rakenteita riittävän alhaisessa lämpötilassa. Tämä järjestäytymisperiaate saa aikaan kiteitä ja tiettyjä vaihesiirtymä-ilmiöitä. Valitettavasti tämä periaate ei selitä biologisia rakenteita. Mahdollisuus, että makroskooppinen määrä molekyylejä voisi tavallisessa lämpötilassa yhdistyä korkeammalle järjestyneisiin muotoihin ja sellaisiin koordinoituihin toimintoihin, mitkä ovat tyypillisiä eläville organismeille, on häviävän pieni." (Physics Today, 1972)
Monet muutkin tutkijat ovat samaa mieltä:
"Jään muodostuessa energiaa vapautuu ympäristöön... Entropian muutos on negatiivinen, koska veden kokonaislämpöentropia (molekyylien epäjärjestys) on suurempi kuin jään, joka on korkeasti järjestynyttä kidettä ... Usein on väitetty, että jään kiteytyminen vedeksi on verrattavissa yksinkertaisen monomeerin muuttumiseen monimutkaiseksi polymeeriksi kuten DNA:ksi tai proteiiniksi. Tämä rinnastus on kuitenkin täysin sopimaton ... Atomien sidosvoimat vetävät molekyylit kidejärjestykseen ... kun lämpötila tulee riittävän alhaiseksi. Orgaaniset monomeerit, kuten aminohapot, yleensä vastustavat tällaisia kombinaatioita kaikissa lämpötiloissa...." (Thaxton, Bradley, Olsen, The Mystery of Life's Origin, 1984)
Epäjärjestyksestä ei siis itsestään synny sellaista järjestystä mikä saisi aikaan toimivia rakenteita, kuten elävissä organismeissa.
Puuttuvat mekanismit
Yleisen käsityksen mukaan evoluutio etenee pienin askelin, vähittäisten muutosten kautta. Esimerkkejä tällaisista muutosaskeleista sanotaan löytyvän kaikkialla luonnossa. Joidenkin mielestä sirppisoluanemia, hyönteisten siipien surkastuminen tai kokeissa aikaan saadut siipien tai jalkojen kahdentumiset tai ihmisellä joskus esiintyvä 'neljä tai kuusi sormea viiden asemesta' todistavat näistä evolutiivisista askeleista. Mutta on niitäkin teoreetikkoja, joiden mielestä välimuodot puuttuvat siinä määrin, että on pakko uskoa evoluution muuttavan eliöiden ilmiasua hyppäyksittäin. Joka tapauksessa yllä mainitut esimerkit eivät kelpaa todisteiksi, sillä ne eivät ole evolutiivisia välimuotoja vaan selviä geenivirheitä.
Kuten aiemmin todettiin, luonnossa itsessään mikään ei ole vastoin termodynamiikan toista lakia. Evoluutioteoria kuitenkin rikkoo sitä joka askeleella. Monet evolutionistit kieltävät tämän ongelman olemassaolon, mutta on niitäkin, jotka eivät halua lakaista sitä maton alle. Evolutionisti Charles J. Smith toteaa:
"Toiseen Pääsääntöön viitattaessa tarkoitetaan perinteisesti eristyneitä (suljettuja) järjestelmiä, joissa ei energia eikä materia ole kosketuksissa ulkopuoliseen ympäristöön; biologisten systeemien sanotaan olevan avoimia ja vaihtavan sekä energiaa että materiaa ympäristönsä kanssa. Tämä selitys ei kuitenkaan ole täysin tyydyttävä, koska se jättää avoimeksi ongelman kuinka ja miksi tämä (entropiaa alentava) järjestäytymisprosessi on saanut alkunsa. Koko joukko tutkijoita on paininut tämän asian kanssa. Bertalanffy kutsui (1968) tätä väistämättömän termodynamiikan ja informaatioteorian yhteyttä erääksi perustavinta laatua olevista ratkaisemattomista ongelmista biologiassa." (Biosystems, 1975)
Lukuisat muut evoluutioteoriaa kannattavat tutkijat ovat myöntäneet tämän perustavaa laatua olevan ongelman olemassaolon. Sen kieltäminen ei ole tieteellistä eikä rehellistä.