进化论和热力学第二定律相矛盾吗?

熵显示宇宙正在走向混乱,而进化表示宇宙正变得越来越好。为了证明进化论是不可能的,很多人都提出了这个想法。然而,这种现象产生是因为有人对热力学第二定律存在误解,而且实际上,进化论并不与任何已知的物理定律相抵触。

热力学第二定律简单地来说就是封闭系统的熵会随着时间的推移而增加。熵是一个具有精确物理定义的科学术语,但是在多数情况下,可以把它认为等同于无序。因此,热力学第二定律基本上就是说随着时间的推移,整个宇宙变得更加无序和随机。

然而,热力学第二定律最重要的部分是它只适用于一个没有任何东西进入或流出的封闭系统。第二定律没有任何规定可以阻止封闭系统的一部分变得更加有序,只要系统的另一部分越来越混乱。

日常生活中有很多例子证明了创造秩序是可能的。比如,人类有能力拿一堆木材和钉子建造一间房子。木头和钉子变得更加有序,但是在做房子所需的工作时,这个人产生了热量,从而增加了整个宇宙的熵。

或者如果你喜欢一个不需要有意识的人类干预的例子,那就想一想当天气变化时天气会变冷的例子。冷空气比热空气的熵值要低,因为在冷空气中分子不怎么运动。所以局部区域的熵减少了,但只要这还伴随着其他地方的熵增加,这就没有违背热力学第二定律。

通常来讲,自然能够在不违反热力学第二定律的情况下,从局部的无序中产生有序,这就是进化所需要的。

简单来说,进化就是不定期发生的基因突变导致个体生物产生与之前不同的特征。确实,如果它们是在一个封闭的空间里,发生随机突变可能会倾向于增加整体的熵。也就是说,大部分的突变会产生不那么有序的生物个体,只有一部分会创造出更加复杂的生物个体,所以总的来说,复杂性就降低了。

然而,进化并不是发生在一个封闭系统中,而是需要外部力量的存在——自然选择。有一些环境效应可以使具有特殊突变的生物体更有可能存活,并将其基因传递给下一代。因此,经历一代又一代的延续,物种的基因库会变得更加复杂,但是要注意只有当基因库与外界相互作用时才会发生这种情况。正是通过这种相互作用的过程,才会产生另一种形式的熵(或无序)来增加整个宇宙的熵。