遊子吟|第六章 創造論與進化論|3 熱力學定律

2021-02-25 新生命微頻道

熱力學第一定律和第二定律是科學界公認的宇宙普遍規律。能量守恆定律是說,能量可以由一種形式變為另一種形式,但其總量既不能增加也不會減少,是恆定的。二十世紀初,愛因斯坦發現能量和質量可以互變後,此定律改為能質守恆定律。這個定律應用到熱力學上,就是熱力學第一定律。這一定律指出物質和能量既不能被消滅也不能被創造,一度曾被無神論當作宇宙永恆的根據。

熱力學第二定律是描述熱量的傳遞方向的:分子有規則運動的機械能,可以完全轉化為分子無規則運動的熱能;熱能卻不能完全轉化為機械能。此定律的一種常用的表達方式是,每一個自發的物理或化學過程,總是向著熵(Entropy)增高的方向發展。熵是一種不能轉化為功的熱能。熵的改變量等於熱量的改變量除以絕對溫度。當高、低溫度各自集中時,熵值很低;當溫度均勻擴散時,熵值增高。物體有秩序時,熵值低;物體無秩序時,熵值便增高。現在整個宇宙正在由有序趨於無序,由有規則趨於無規則,宇宙間熵的總量在增加。

熱力學第二定律告訴我們,宇宙不是在進化,乃是在退化之中。曾長期在美國西北大學執教的物理學家貝克博士(Dr. Edson Peck)指出,「我們的宇宙中熵值有增高的傾向」,「我們有充分的理由相信,宇宙像一個發條逐漸慢下來的大時鐘。」2 誠然,我們也可以觀察到一些暫時逆熱力學的自然現象,如生命現象。動、植物由受精卵開始,從簡到繁、從不分化到分化,最後成為一完整的動物或植株。之所以說「暫時」,乃是因為這些動、植物最後也要衰老、死亡、解體。

暫時逆熱力學的生命現象需要兩個必備條件。第一是要有藍圖或指令。這就是在精子和卵子的DNA中,所攜帶的來自父母雙方的遺傳基因。在這些基因的調控下,一顆綠豆發芽長成一株綠豆苗,雞蛋孵化後成為一隻小雞。第二是要一個能量轉化系統,以供給發育時期所需的能量。光合作用、消化作用、血液循環和呼吸作用等都是這樣的轉化系統。

進化論者認為,地球是開放系統,可以不斷從太陽吸收能量,以彌補在熵增高的過程中所消耗的能量,因而,進化與熱力學第二定律並不矛盾。但是,他們把能量的多寡與能量的轉化相混淆了。問題不是太陽是否有足夠的能量維持進化過程,而在於太陽的能量怎樣用來維持進化過程。如果把一頭野牛放進一家瓷器店,野牛用牠巨大的能量在店內作工的結果只能是一場破壞。同樣,如果蓋一座樓房沒有設計圖紙,沒有建築師統一指揮,乃是讓各種機器自由運作,讓人們把水泥、磚頭隨意堆砌,樓房根本無法蓋成。

如果進化是宇宙的普遍現象,那麼在宇宙中一定有宏大的指令系統和能量轉化系統,使萬物能逆熱力學第二定律,由無序到有序、由低級到高級不斷地進化。可是,人們在宇宙中找不到這樣的系統,故進化的模式是與熱力學第二定律直接相衝突的。

創造的模式則與熱力學第二定律相吻合。起初神創造天地時,「神看光是好的,就把光暗分開了」(創一4)。這告訴我們神起初創造的世界是冷熱分開的低熵世界。世界被創造後,即慢慢開始退化。熱力學第二定律的提出只是近一、二百年的事,但《聖經》早在兩千多年前,就清楚地指出了宇宙中熵不斷增高的自然趨勢,「天地都如外衣漸漸舊了」(詩一○二26)。「天必像煙雲消散,地必如衣服漸漸舊了」(賽五十一6)。

熱力學第二定律還告訴我們,宇宙不是永恆的。因為按此定律,宇宙的熵值在不斷增高;總有一天,當宇宙各處的溫度完全均勻一致時,熵增到最大值,一切能量都不再能作工,只剩下分子的隨機運動。此時宇宙就到達等溫熱死階段,一片死寂荒涼,這就是宇宙的終點。現在宇宙沒有進入最後階段,說明宇宙的過去還不夠長;即,宇宙必有一個起始點。宇宙必有起點和終點,不是永恆的。創造模式相信宇宙是神創造的,故宇宙不是永恆的。

如果把熱力學第一定律和熱力學第二定律結合起來,可以引伸出一個十分重要的結論。第一定律說:質能不能被創造,也不能被消滅,也就是說,宇宙不能自己開始;熱力學第二定律卻說:宇宙必定有一個開始。這樣,宇宙只能有一個不受第一定律支配的超然的開始。這樣的開始不可能是自然進化,而是神超然的創造。

相關焦點

  • 創造論與進化論
    前面幾章已經提到,自從一八五九年達爾文發表《物種起源》(The Origin of Species)後,進化的思想像野火一樣迅速在思想界、科學界蔓延,對《聖經》所啟示的創造論提出空前的嚴重挑戰。雖然《聖經》的歷史性已被考古學的證據充分證明,不少人仍把進化論當作科學真理,認為創造論不符合科學,是無法接受的。進化論成為許多知識分子接觸、接受基督教信仰的阻攔。
  • 遊子吟 (六) | 創造論與進化論-5
    正象前文談到的,這種由單到繁的進化過程是違反熱力學第二定律的。自然選擇本身既沒有能量轉換系統又無藍圖或指令系統,故暫時逆熱力學定律而導致生物進化是不可能的。按照達爾文的自然選擇思想,物種的變化是各種微小變化的累積,進化應該是連續不斷的。但這種設想顯然與實際情況不符。在自然界,各類生物之間都是有明顯區別的。如果進化是連續的,生物分類將無法進行。
  • 當達爾文遇上開爾文:進化論和熱力學第二定律之間不可調和的矛盾
    除了那些教堂裡的主教、神父、牧師等神學家們(原教旨主義者認為,進化論違反了《聖經》中的說法,因此進化論動搖了神學的根本),還有一個物理學家。他就是我們之前提到的,同樣是英國人的,熱力學第二定律的提出者開爾文。還別說,開爾文的質疑對當時的達爾文進化論來說是致命的一擊。
  • 進化與熱力學第二定律矛盾嗎?
    熱力學中的熵認為宇宙正在變壞,而進化論則認為宇宙正在變好,誰能解釋一下這個矛盾。很多人提出這個矛盾來試圖證明進化是不可能的。然而,提出這個想法的人是因為對熱力學第二定律的錯誤理解,實際上,進化論與任何已知的物理定律都沒有矛盾。
  • 生命起源百年探索:進化論、資訊理論、熱力學誰是主角?
    3. 來自進化論的啟發無論科學家們採取何種途徑來尋找生命的起源,大多數人都會借鑑查爾斯 · 達爾文在1859年《物種起源》中的思想來幫助解答。雖然達爾文不認為當時的科學可以直接解釋生命起源,但他的許多觀點成為了這個領域進步不可或缺的靈感來源。
  • 熱力學如何解釋進化論:最大化熵產生原理驅動下的自然選擇
    撰文 | John Whitfield翻譯 | SBu審校 | Krystal編輯 | 林下進化論和熱力學似乎是相互矛盾的。最明顯的是,熱力學第二定律指出,隨著時間的推移,任何系統都會傾向於達到熵的最大值,這意味著系統的有序度(order)和可用能量均為最低水平。例如,在一個封閉的房間裡打開一瓶香水,最後香氣會瀰漫開來,而有機體通常會儘量避免這樣的平衡態,也就是所謂的死亡。反進化論者一個常見的論點就是,宇宙傾向於無序,而這意味著自然選擇不能使生物變得更加複雜。
  • 以熱力學定律的名義
    這本名著國內先後出過3個譯本,但這3個譯本譯者的英文水平都讓人不敢恭維。比如書中有一段後來經常被引用的話,是用並不複雜的英文寫的,3個譯本卻都譯錯了。這段話說的是:  「我曾經多次參加過一些聚會,與會者根據傳統文化的標準都被認為受過良好的教育,並且他們一直興致勃勃地對科學家沒有文化修養的現象表示難以置信。有那麼一兩次,我被激怒了,問與會者他們當中有多少人能夠描述熱力學第二定律。
  • 坤鵬論:滿滿哲學味道的熱力學第二定律 它是宇宙級的基本規律
    今天,坤鵬論繼續分享對於熱力學第二定律的學習。熱力學第二定律,以抽象、難以理解著稱。但是,它確實是一個很有哲學意味的定律。不僅表明了熱量轉換的定律,熱機效率的限制,能量質量概念的引入,以及由此而引出的熵的概念。
  • 坤鵬論:如果生命可以永恆 熱力學第二定律就是個笑話
    ——坤鵬論隨著對於熱力學第二定律以及熵的學習,坤鵬論越來越覺得人懂得概率論的基本概念是多麼重要。「假設一個智能生物,他能掌握全宇宙中每一個粒子的瞬時位置和速度,根據牛頓力學定律,就可以預測出未來任意時刻粒子的狀態,同時也能推算出過去任意時刻粒子的狀態。」顯然,創造這隻神獸的拉普拉斯的主要信心來源就是雅各布·伯努利的大數法則!
  • 模仿學習三 -- 遊子吟/成方圓
    有經驗的老師,聽學生唱完如《遊子吟》這樣的經典老歌時,能很快找到唱歌的問題所在。為什麼呢?因為兩者有著共同的身體結構,以及類似的唱歌方式。而且,老師可能在自己的學習過程中,把學生犯過的錯誤,都曾經一一犯錯,所以能很快地感同身受。
  • 進化論只是達爾文理論?它何以被廣泛接受?談談進化論的歷史
    比如在1915年,一份美國報章就發表一篇署名不明的文章《女士的希望》(The Lady Hope Story),裡面說達爾文在快要去世時,在病榻上重新信仰了基督教,而這好像就意味著他自己否定了自己提出的進化論。但這種說法卻很快被達爾文的女兒所否定,她非常肯定表示達爾文到死也沒有重新信仰基督教,因此也不存在否定進化論的事。
  • 100多年過去了,為何達爾文的進化論仍是假說?
    如果這個問題放在古代,人們會覺得是「神」創造了一切,東方的「女媧造人」、西方的「亞當和夏娃」,都大同小異的表示人類的出現,和「神」的創造有關,但是,事實上真的這樣嗎? 達爾文的進化論假說 提到進化論,人們都會想到達爾文,不過,很多人都不知道,達爾文的進化論事實上是「假說」
  • 第一章:熱力學第一定律 |《新編物理化學講義》-吳鏘
    熱力學第一定律第二章 熱力學第二定律第三章 溶液第四章 相平衡第五章 化學平衡第六章 電化學第七章 表面化學第八章 動力學簡介在愛課程網的物化視頻中,尚未見到類似的視頻;少數物化教材雖然在一章的開頭有總結性的概述,但凝練程度遠遠不夠。如果用一句話概括,本章的主線是:熱力學第一定律及其在轉變、相變、化學反應等三個基本過程中的應用。由於熱力學第一定律由內能、功與熱三個部分組成,因此本章的組成部分是六個。換言之,介紹完內能、功與熱之後(即介紹完第一定律),就應該介紹第一定律在轉變、相變、化學反應等三個基本過程中的應用。
  • 進化論的形成 以及達爾文學說的成立
    進化學說是指系統第闡述生物的由來,變化發展的原因及規律的理論和假說。歷史上第一個提出比較完整的進化論理論的學者是拉馬克。達爾文曾給他高度評價,認為拉馬克動搖了特創論的基石,敲響了「目的論」的喪鐘,為進化論的勝利鋪平了道路。
  • 達爾文和他的進化論
    恩格斯在總結十九世紀自然科學方面的成就時,指出有三大發現,即能量守恆和轉換定律、細胞學說、進化論。進化論就是由英國傑出的生物學家達爾文創立的。查理。羅伯特。尊重實踐和科學的達爾文經過激烈的思想鬥爭,決定向上帝創造萬物的宗教迷信挑戰,以進化論來闡明物種起源。回國之後,達爾文開始整理考察資料。他一面深入實際,向育種家和園藝家請教;同時查閱大量書籍,為他的生物進化理論尋找根據。1842年,他第一次寫出《物種起源》的簡要提綱。1844年,又把這個只有三十五頁的提綱擴充到二百五十頁。
  • 達爾文進化論「漏洞」諸多,陰謀論者:人類是外星人創造的!
    達爾文進化論「漏洞」諸多,陰謀論者:人類是外星人創造的!一直以來科學家都在探索人類起源,在進化論曾經提到人類是由猿猴一步步進化而來,可是這一理論似乎並不符合人類。這個過程中出現了神創論、進化論,人們逐漸發現,達爾文的進化論中出現很多漏洞,比如我們根本無法解釋白堊紀大爆炸,於是在科學界出現這樣一個理論,是外星人創造了人類。人類丟失染色體從基因的角度來看,人類部分基因確實和黑猩猩有很多相似,相似度竟然能達到98%左右,可是在研究卻發現。
  • 達爾文進化論難以統治整個生物圈,上帝創造論如同不倒翁般存在
    而達爾文提出的進化論卻與上述的上帝創造論格格不入,甚至於是違背了上帝創造論的學說。因此,達爾文的進化論遭受到了很多人的質疑,甚至是批判。絕大部分的人都認為進化論會導致人類道德出現崩塌,甚至完全沒有能力去依靠人類自身去生存。其實,進化論更像是一個事實,而上帝創造論更像是一個假說。
  • 熱力學第二定律的來源
    大家好,歡迎收看我的百家號小林看天下事,今天小編要給大家的介紹的是熱力學第二定律的來源。熱力學第二定律熱力學第二定律用物理學的語言告訴我們,沒有什麼是永恆的。它指出,可以做功的能量會越來越少,這一過程雖然緩慢,卻確實存在。不管是冰箱的運轉,還是宇宙黑洞的物理規律,都遵循熱力學第二定律。有些宇宙學家甚至在思考,這一定律會不會帶來宇宙的終結。
  • 進化論「進化」到什麼地步了?達爾文時代的進化論不再是研究主流
    從外觀上不難猜出這些雀類很可能有相同祖先,但要提出「人類也和雀類也有相同祖先」這一結論,不僅需要驚人的洞察力,還需要驚人的勇氣 正所謂槍打出頭鳥,一個如此有影響力的學說自然也會受到不少人的反對,時至今日,依然有許多人在質疑進化論的正確性。畢竟涉及到倫理問題,有爭論倒也正常。
  • 熱力學傳奇之十四:熱力學第零定律是完結,也是開始
    第零定律由英國物理學家福勒提出,這位也是位大神,他的老丈人就是鼎鼎大名的盧瑟福,盧瑟福有一個學生就是量子論創始人玻爾,因為這層關係,他和整個量子學派關係不錯,他有兩個學生也是大名鼎鼎,一個是狄拉克,一個是錢德拉塞卡。