Ewolucja kontra druga zasada termodynamiki

W ramach nagrody pocieszenia dla Barta Bez Skutera, spełnię inne jego marzenie – wyjaśnię, dlaczego ewolucja nie jest sprzeczna z drugą zasadą termodynamiki.
W potocznym sformułowaniu zasada ta sprowadzana jest do prawa o nieuchronnym wzroście nieuporządkowania. Człowiek to struktura bardziej uporządkowana od ameby, zatem – dowodzą kreacjoniści – nie mogliśmy w naturalny sposób wyewoluować z prymitywnych organizmów.
Dziewiętnastowieczni fizycy odkryli to prawo badając działane silnika cieplnego. Fizyka określa maksymalną sprawność takiego silnika: zależy ona od różnicy temperatur między kotłem (cylindrem) a chłodnicą, czyli temperaturą otoczenia. Część energii zawartej w paliwie po prostu musi się zmarnować. Pojęcie „entropii” wprowadzono próbując wyjaśnić, dlaczego.
Zmiana entropii w silniku cieplnym jest jednak odwracalna i każdy kierowca robi to raz na jakiś czas, po prostu tankując paliwo na stacji benzynowej. Układ „węglowodory i O2” ma mniej entropii od układu „CO2 + H2O”, który wylatuje z rury wydechowej.
Skąd się w ogóle wziął taki układ o mniejszej entropii? Przez cały czas Ziemia dostaje gigantyczny energetyczny zastrzyk ze Słońca. Ten zastrzyk napędza nasze prądy morskie i huragany, roślinom zaś pozwala pracowicie utrzymywać wysoce nierównowagowy układ w całej biosferze – na martwej planecie nie ma czystego tlenu w atmosferze, bo czysty tlen jest zbyt reaktywny i tylko szuka okazji, żeby coś utlenić.
Ziemski tlen zresztą też ciągle coś utlenia i jak się rozejrzymy dookoła siebie, zauważymy a to papier pożółkły ze starości, a to zardzewiałą rurę. Na szczęście rośliny ciągle dostarczają go na nowo, przy okazji produkując wysokoenergetyczne związki węgla, które potem pożerają zwierzęta, żeby z kolei w ciągu milionów lat przekształcić się w ciecz, którą – po nieznacznej modyfikacji – inne zwierzęta będą wlewać sobie do baku.
Błąd kreacjonistów polega na usunięciu Słońca poza energetyczny bilans biosfery. To tak, jakby dowodzić bezużyteczność samochodu poprzez usunięcie stacji benzynowych.
Jeśli jednak spojrzeć na cały Układ Słoneczny, to w nim entropia oczywiście wzrasta. Słońce swoją energię czerpie z przekszałcania wodoru w hel. W tym ogólnym bilansie chwilowy zanik entropii na jednej malutkiej planetce nie ma znaczenia – to jakby huragan porwał krowę z pastwiska, by ta z pełnym zdumienia „muuuuu?” poszybowała na chwilę ku gwiazdom; by w końcu zmienić się w krwisty krowi placek paręset metrów dalej.
Termodynamika wyrówna to sobie z nawiązką mniej więcej za pięć miliardów lat, kiedy wodór się skończy i Słońce zmieni się w tzw. czerwonego olbrzyma. Zniknie wtedy nie tylko życie na Ziemi, ale prawdopodobnie nawet sama Ziemia. W termodynamice jak w kasynie: the house always wins, nawet jeśli ktoś chwilowo ma tzw. „dobrą passę”.

Obserwuj RSS dla wpisu.

Zostaw komentarz