Home » Artikelen geplaatst door Wim de Jong

Auteursarchief: Wim de Jong

Geldt de Tweede Hoofdwet van de Thermodynamica alleen voor gesloten systemen?

4 januari 2025

Een veel gebruikte verdediging tegen kritiek dat de evolutietheorie in tegenspraak is met de Tweede Hoofdwet van de Thermodynamica, is tegen te werpen dat de Tweede Hoofdwet alleen geldt voor gesloten systemen; niet voor open systemen, zoals de aarde. Deze bewering is onjuist. De Tweede Hoofdwet geldt ook voor open systemen, indien de som van de energiestromen die hun systeemgrens passeren nul is. Het kan worden bewezen dat de aarde, na het verwijderen van de levende natuur, zo’n open systeem is.

De wiskundige formulering van de Tweede Hoofdwet

De Tweede Hoofdwet stelt, in de taal van de wiskunde, dat de wanorde van een systeem (‘entropie’) toeneemt als de som van alle energiestromen die zijn systeemgrens passeren nul is. Bij een gesloten systeem is het duidelijk dat de som nul is, aangezien er geen energiestromen zijn die de systeemgrens kunnen passeren. Bij een open systeem, echter, kan de som van de energiestromen ook nul zijn, namelijk als de energiestromen die het systeem binnen komen even groot zijn als de energiestromen die het systeem verlaten. In zo’n open systeem zal de wanorde toenemen, zoals in een gesloten systeem. Nota bene: in onze fysieke werkelijkheid bestaan alleen open systemen.

Gedachte-experiment 1

Stel dat Aarde-2 identiek is aan onze Aarde, met uitzondering van de aanwezigheid van levende organismen. Plaats Aarde-2 in de ruimte in het licht van de zon. Teken een denkbeeldige bol rondom Aarde-2 met een straal van 100.000 kilometer, en meet de energiestromen die de bol binnenkomen en verlaten. Aanvankelijk zal de som van de energie stromen die de bol binnenkomen groter zijn dan de som van de energie stromen die de bol verlaten, aangezien Aarde-2 opwarmt in de zon. Maar na enige tijd zal een evenwicht worden bereikt en gemiddeld zal de som van alle energie stromen die de bol rond Aarde-2 passeren, nul zijn. Volgens de Tweede Hoofdwet zal de wanorde op Aarde-2 toenemen. Grote moleculen, wellicht ontstaan door blikseminslagen, zullen uiteindelijk uiteenvallen; hoe groter de moleculen, des te sneller.

Gedachte-experiment 2

Stel dat S een open systeem is dat gepositioneerd is in een omgeving waar willekeurige (= niet-gerichte) energiestromen zijn grens passeren. Gemiddeld zal de som van de energie stromen die zijn grens passeren nul zijn. Volgens de Tweede Hoofdwet neemt de wanorde in S toe. Een voorbeeld van een dergelijk systeem is te vinden op een strand. De wind en de zee zullen ribbels produceren in het zand van een bepaald gebied A. Maar deze willekeurige energiestromen zijn niet gericht, en gemiddeld zal de som van de energiestromen die de grens van A passeren nul zijn, en de wanorde binnen A zal toenemen: rotsen, stenen, zand en schelpen zullen uit elkaar vallen, uiteindelijk in de kleinst mogelijke eenheden. Alleen gerichte energie kan de zand ribbels binnen A in stand houden en uitbreiden tot zandkastelen.

Orde vanuit de chaos

Ilya Prigogine1 heeft laten zien dat in het zand ribbels kunnen ontstaan door willekeurige energiestromen; maar hij zag over het hoofd dat deze ribbels niet in stand worden gehouden door deze willekeurige energiestromen; de volgende dag verdwijnen ze weer en worden vervangen door andere ribbles in een andere richting. Ook heeft Prigogine laten zien dat de levende natuur voortdurend moleculen, cellen en organismen transformeert tot meer complexe structuren; maar hij zag over het hoofd dat deze ordening wordt aangedreven door het DNA programma dat aanwezig is in elke cel, en niet door willekeurige energiestromen.

In de chemische industrie worden simpele moleculen getransformeerd tot ingewikkelde moleculen door gerichte energiestromen, niet door willekeurige natuurlijke processen. Als willekeurige, natuurlijke processen in staat zouden zijn om chaos te veranderen in orde, dan zouden ingewikkelde moleculen gratis ter beschikking komen; alle energieproblemen op aarde zouden zijn opgelost en de chemische industrie zou op de fles gaan.

De Tweede Hoofdwet en de natuurlijke gang der dingen

De Tweede Hoofdwet van de Thermodynamica legt een fundamentele eigenschap van onze fysieke werkelijkheid vast: alles zal uiteindelijk vervallen, gedreven door natuurlijke processen. Alleen gerichte inspanning kan een systeem in stand houden, uitbreiden of transformeren, resulterend in een afname van zijn entropie. De bewering dat de Tweede Hoofdwet niet geldt voor open systemen ontkent een fundamentele eigenschap van onze fysieke werkelijkheid.

De Tweede Hoofdwet en mutaties van het DNA

De natuurlijke gang der dingen (wiskundig beschreven door de Tweede Hoofdwet) heeft ook invloed op het DNA. In elke cel ontstaan elke dag honderdduizenden mutaties van het DNA, die erfelijke ziektes en kanker kunnen veroorzaken. Gelukkig wordt dit verval tegengewerkt door mechanismen voor mutatiebescherming en -reparatie, voor de ontdekking waarvan de Nobelprijs voor de Scheikunde 2015 is toegekend. De natuurlijke processen van mutatie en verval kunnen deze mutatiebescherming en -reparatie mechanismen niet tot stand brengen, omdat een proces dat M tot stand brengt niet tegelijkertijd NIET-M tot stand kan brengen.2

Conclusie

Gedachte-experiment 1 bewijst dat de evolutietheorie (“natuurlijke processen kunnen de levende natuur tot stand brengen”) in tegenspraak is met de Tweede Hoofdwet van de Thermodynamica. Meer in het algemeen: De evolutietheorie is in tegenspraak met de natuurlijke gang der dingen en met de fundamentele eigenschappen van onze fysieke werkelijkheid.3

Deze gastbijdrage is met toestemming overgenomen van de Evoskepsis. Het originele artikel is hier te vinden.

Is macroevolutie een opeenstapeling van een heleboel microevolutie?

9 oktober 2024

Veel mensen denken dat er maar één soort verandering is en dat de opeenstapeling van een heleboel kleine veranderingen uiteindelijk leidt tot een grote verandering. In een peer-approved paper tonen Wim DeJong en Hans Degens aan dat er twee soorten verandering zijn die fundamenteel van elkaar verschillen en dat de opeenstapeling van een heleboel microevolutie niet kan leiden tot macroevolutie. Gevolg is dat de overvloedige bewijzen voor microevolutie niet gebruikt kunnen worden als bewijs voor macroevolutie.

Verandering in parameters of in dimensies

Bij hun onderzoek van micro- en macroevolutie maken DeJong en Degens gebruik van een systeemtheoretische aanpak. Elk systeem, dus ook een biologisch systeem (bijvoorbeeld: een cel, een orgaan, een organisme of een ecosysteem), kan beschreven worden met een toestandsvector, die de waarde door de tijd heen weergeeft van een aantal karakteristieke eigenschappen van het systeem. De toestandsvector van een systeem kan op twee, fundamenteel verschillende, manieren veranderen: in zijn parameters of in zijn dimensies. De eerste manier waarop de toestandsvector van een biologisch systeem kan veranderen, definiëren DeJong en Degens als 1e-orde evolutie en de tweede manier als 2e-orde evolutie. Ze laten zien dat beide soorten evolutie veroorzaakt worden door totaal verschillende moleculaire processen. Eerste-orde evolutie wordt gedreven door: productie, recombinatie en selectie van gen-varianten; gen-regulatie; en epigenetische modificatie. Tweede orde evolutie wordt gedreven door de opeenstapeling van niet-gerepareerde, code-uitbreidende mutaties. Doordat de onderliggende moleculaire processen totaal verschillen, kan 1e-orde-evolutie geen 2e-orde evolutie tot stand brengen. De auteurs illustreren dit met een simulatie van de evolutionaire dynamica van een populatie van digitale amoebes. Tenslotte tonen zij aan dat microevolutie en macroevolutie grotendeels gelijk zijn aan 1e-orde evolutie, respectievelijk 2eorde-evolutie; en dat 1e-orde evolutie en 2e-orde evolutie geen continuüm vormen, maar twee fundamenteel van elkaar verschillende veranderingsprocessen zijn. Dit betekent dat het concept ‘evolutie’ nauwkeuriger gespecificeerd kan worden door aan te geven welk type evolutie bedoeld wordt.

Niet valide bewijsvoering voor 2e-orde evolutie

Dikwijls worden in discussies over schepping en evolutie voorbeelden van 1e-orde evolutie (bijvoorbeeld de verandering in de vorm van de snavels van Darwin-vinken) aangevoerd als bewijs voor 2e-orde evolutie (bijvoorbeeld de verandering van bacteriën in mensen). Het onderzoek van De Jong en Degens maakt duidelijk dat deze bewijsvoering niet valide is. De zelfverzekerde claim van Darwinisten en Naturalisten dat de wetenschap allang heeft aangetoond dat bacteriën na vele miljarden jaren van opeenstapeling van mutaties getransformeerd zijn tot mensen, is onjuist. Bovendien is het belangrijk te weten dat het mechanisme dat 2e-orde evolutie tot stand moet brengen (de opeenstapeling van niet-gerepareerde code-uitbreidende mutaties) tegengewerkt wordt tijdens de productie van geslachtscellen. De simulatie van 2e-orde evolutie van een populatie digitale amoebes door DeJong en Degens, illustreert hoe lastig het is om, gedreven door toevalsprocessen, te komen tot opeenstapeling van code-uitbreidende mutaties die een selectief voordeel heeft.

Voortgang van de wetenschap

De voortgang van de wetenschap bestaat dikwijls uit het nauwkeuriger definiëren van concepten en van de processen die er mee samenhangen. Een voorbeeld daarvan is het nauwkeuriger definiëren van het concept ‘evolutie’ door een onderscheid te maken tussen 1e- en 2e-orde evolutie, en de onderliggende drijvende moleculaire processen. Darwinisten en Naturalisten hebben geen behoefte aan het nauwkeuriger definiëren van het concept ‘evolutie’ en de onderliggende moleculaire processen, en blijven liever vasthouden aan hun overtuiging dat organische moleculen een innerlijke drang hebben om zich te ontwikkelen tot steeds ingewikkelder structuren, waarbij kleine veranderingen optellen tot grote veranderingen, als je maar lang genoeg wacht.

Scheppingsgeloof

Christenen geloven dat de levende natuur geschapen is door God. Die levende natuur past zich voortdurend aan aan wisselende omstandigheden in 1e-orde evolutie. Maar 1e-orde evolutie kan geen 2e-orde evolutie tot stand brengen. Iedereen mag geloven dat nog onbekende processen in organische moleculen stap voor stap 2e-orde evolutie tot stand kunnen brengen, maar dat is een irrationeel geloof. Geloven dat een scheppende kracht van buiten onze fysische werkelijkheid de levende natuur tot stand heeft gebracht (inclusief de mechanismen voor 1e-orde evolutie en inclusief de mechanismen die code-uitbreidende mutaties tegenwerken), is een rationeel geloof.

Referenties

[1] De Jong, W., & Degens, H. (2024). Micro-and Macroevolution: A Continuum or Two Distinct Types of Change? Qeios.

Over de paper van dr. ir. Wim de Jong en dr. ir. Hans Degens is hier ook een artikel te lezen.

Deze gastbijdrage is met toestemming van de redactie overgenomen van de website Refoweb. Het originele artikel is hier te vinden.

De ‘Proef van Miller’ is volksverlakkerij

27 juni 2024

De promovendus Stanley Miller wilde in 1953 aantonen dat toevalsprocessen organische basisstoffen kunnen omzetten in een steeds geconcentreerdere oersoep van bouwstenen voor het leven. Hij nam daartoe een glazen bol met twee naar binnen stekende electroden en vulde die met water, methaan, ammoniak en koolzuurgas. Vervolgens liet hij tussen de twee electroden vonken overspringen. Hij constateerde dat de vonken zorgden voor de vorming van bouwstenen voor het leven. Maar ook, dat nieuwe vonken deze bouwstenen weer vernietigden, hoe groter de bouwstenen waren des te sneller. De vloeistof in de bol werd daarom niet steeds geconcentreerder, hoe lang hij het ook liet bliksemen.

In plaats van te rapporteren dat toevalsprocessen een samenklontering van moleculen niet in stand kunnen houden en niet steeds verder kunnen uitbreiden, stelde hij zijn proefopstelling bij door aan zijn bliksembol een transportmechanisme te bevestigen waarlangs nieuw gevormde bouwstenen werden afgevoerd naar een kolf waar ze veilig waren voor vernietiging door nieuwe bliksemflitsen. Door het aanbrengen van dit transportmechanisme bouwde Miller feitelijk een primitieve bouwstenen-voor-het-leven-fabriek. En inderdaad vormde zich nu in de veilige kolf een steeds geconcentreerdere oersoep.

In plaats van te rapporteren dat de steeds geconcentreerdere oersoep geproduceerd werd dankzij zijn gerichte ingrijpen, claimde Miller dat zijn bijgestelde proef aantoonde dat toevalsprocessen organische basisstoffen kunnen omzetten in een steeds geconcentreerdere oersoep.

De wetenschapsgeschiedenis kent vele voorbeelden van misleiding en bedrog. Maar de volksverlakkerij van Miller reikt ver. Miller’s bijgestelde proef vormt namelijk de biochemische onderbouwing van de macro-evolutietheorie die in elk boek over evolutie wordt aangetroffen, en – kort
weergegeven – stelt dat in de loop van honderden miljoenen jaren doorbliksemflitsen miljarden tonnen bouwstenen voor het leven zouden zijn ontstaan in de oer-oceanen; deze bouwstenen zouden vervolgens zijn gaan samenklonteren tot steeds grotere moleculen; deze zouden zich op een gegeven moment zijn gaan reproduceren; daarna zouden ze zich zijn gaan omzetten tot RNA en DNA; en op een gegeven moment zouden ze zich zijn gaan omvormen tot cellen, en tenslotte zouden de cellen zijn gaan samenklonteren tot organismen. Maar al deze processen hebben in werkelijkheid nooit kunnen plaatsvinden omdat de twee proeven van Miller aantonen dat een steeds geconcentreerdere oersoep niet kan ontstaan door toevalsprocessen, maar dat daarvoor niet-toevalsprocessen noodzakelijk zijn. Op biochemisch niveau falsificeren de beide proeven van Miller de macro-evolutietheorie.

De uitkomsten van de beide proeven van Miller sporen met de ervaring van alledag in huizen, kantoren, fabrieken en laboratoria: verschillen (bijvoorbeeld in concentratie, energie, temperatuur, of complexiteit) nemen nooit voortdurend toe door toevalsprocessen. De natuurlijke gang der dingen is precies tegenovergesteld: elk verschil (bijvoorbeeld in concentratie, energie, temperatuur, of complexiteit) wordt door toevalsprocessen uiteindelijk geëgaliseerd. De natuurwetenschappen bevestigen deze hoofdeigenschap van de werkelijkheid waarin we leven: Toevalsprocessen (=
doelloze processen) kunnen verschillen niet in stand houden en steeds verder laten toenemen.

Maar waar komt dan de enorme complexiteit van bijvoorbeeld het DNA en de reparatie mechanismen die mutaties van het DNA voortdurend herstellen, en daarmee de complexiteit in stand houden, vandaan? Het antwoord is simpel: “We weten het niet”. Het standpunt “We weten het niet” is volstrekt gangbaar en respectabel in elke tak van wetenschap. Het biedt bovendien ruimte om niet valide, gefalsificeerde theorieën waar nog een wetenschappelijk alternatief voor beschikbaar is (bijvoorbeeld: de macro-evolutietheorie) te verwerpen, en bevordert daarom de voortgang van de
wetenschap.

Dit artikel is met toestemming overgenomen van de website van EvoSkepsis. Het originele artikel is hier te vinden.

Archieven