DARWIN Y LA TERMODINÁMICA: ¿POR QUÉ RELACIONARLOS?

octubre 23, 2008

Desde hace meses, un día sí y otro también, se está debatiendo en este blog la implicación negativa de la 2ª Ley de la Termodinámica sobre los postulados darwinistas, y su ‘selección natural’, motivando gran rechazo en los defensores evolutivos. Visto que el tema puede aparecer un poco complicado para aquellos que no han tenido la oportunidad de estudiar pero que sin embargo están abiertos al conocimiento, he considerado imprescindible dedicar un nuevo artículo a algo tan importante y escabroso.

La palabra ‘termodinámica’ implica ‘calor’ y ‘trabajo’; ambos indisolublemente unidos. En toda operación mediante la cual se obtiene un trabajo mecánico determinado, ocurre un gasto energético… que se manifiesta en calor. Incluso se cumple en los flagelos bacterianos tratados hace unos días en este blog, que usan el medio líquido en el que viven para refrigerarse durante su proceso ATP. [Obtención de energía celular]

Termodinámica, es la parte de la física que analiza las consecuencias de los cambios de temperatura, presión y volumen de los sistemas físicos, a nivel macroscópico. El calor puede verse como ‘energía en tránsito’ y dinámica se refiere al “movimiento”; así que, en sustancia, se estudia la circulación de la energía y cómo esta infunde actividad. El origen del estudio de la termodinámica surgió de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor, cuando la revolución industrial.

Todas las reflexiones sobre ella, se basan en leyes derivadas de la observación práctica, y de una u otra forma postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas físicos en forma de calor o trabajo, describiendo cómo los sistemas [motores, procesos industriales, reacciones químicas, transporte…] responden a los cambios en su entorno.

La aplicación de esas leyes es esencial en física, química, acción aeroespacial, ingeniería mecánica, biología celular, biomedicina… etc. Se han nominado como 1ª, 2ª y 3ª Ley; además de la ley ‘cero’. Aquí analizaremos la 2ª Ley específicamente, relacionada con los procesos de la vida; la que dicta que solo  desde un programa se logró instaurar la biología del planeta.

Esta ley establece una sola dirección en los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que estos resulten irreversibles. Así, un gas diluido en otro no puede concentrarse de nuevo en un pequeño recipiente, si un agente externo no lo impone. Y todo el fundamento de esta ley radica en la existencia de una magnitud física llamada ”entropía’, tal que, para un sistema aislado, (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero, aumentando.

También dicta que el flujo ‘espontáneo’ de calor siempre es unidireccional: desde los cuerpos a temperatura más alta, a aquellos de temperatura más baja. Lo cual nos lleva directamente al tema que nos interesa hoy: el comportamiento Tierra-sol, desde la perspectiva de la 2ª Ley de la Termodinámica. Aquí interviene directamente la ‘entropía termodinámica’: la energía que no puede utilizarse para producir un trabajo… el grado de ‘desorden’ que poseen las moléculas que integran un cuerpo o el grado de irreversibilidad alcanzada después de un proceso que implique transformación de energía.

Debe puntualizarse que no debe confundirse este término, con las entropías de formación, de Kolmogórov, de los agujeros negros, de la información, la topológica ni la aplicada a la ecología: todas con particularidades específicas. O sea, solo trataremos la entropía incremental de un sistema que esté bajo acción termodinámica.

Dicho esto, analicemos la Tierra, con respecto al sol. El Sol, la Tierra, los otros ocho planetas, y todos los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor, forman el Sistema Solar. Pero el sol es en sí mismo un inmenso sistema termodinámico: en su interior hay reacciones de fusión [nucleares], donde átomos de hidrógeno se transforman en helio, produciendo la energía que llega en forma de radiación electromagnética, a todo el entorno planetario bajo su influencia, no solo a la Tierra.

Su espectro incluye rayos gamma, X, ultravioletas, luz visible, infrarrojos… diferenciados entre sí, por el tamaño de las ondas y su frecuencia. A medida que pasamos de los rayos gamma hacia el resto, la longitud de onda aumenta y la frecuencia disminuye. Todos viajan a la velocidad de la luz (300.000 Km/s), y solo llega una ínfima parte de la nociva radiación ultravioleta; la no absorbida, fundamentalmente, por el ozono.

Pero los efectos de la radiación solar sobre la Tierra son varios; su energía calienta el vapor de agua en unas zonas más que en otras, originando alteraciones de densidad en los gases: variaciones que imponen la circulación atmosférica. Su energía fija la temperatura en el planeta, [aumentando por efecto invernadero], y regla el contraste de temperaturas entre el día y la noche, así como entre los polos y el ecuador. También la temperatura generada excita las moléculas de todas las sustancias existentes, creando caos en ellas, y provocando una constante dilatación-contracción en todas las inertes.

Por otra parte, la Tierra, afectada por la radiación solar, al igual que los otros ocho planetas, aunque en una medida que depende de la distancia de la órbita de cada uno con respecto a esa inmensa fuente de energía, no le entrega nada al sol. Las distintas capas de la atmósfera, cuya última frontera es la exosfera, así como la propia fuerza de gravedad, evitan que exista una acción termodinámica desde la Tierra hacia el Sol. Y este es el concepto más importante, para entender por qué resultó imposible que la vida biológica se originara por azar.

En general, la mayor parte de la energía utilizada por los seres vivos terrestres, en cada subsistema termodinámico latente en el planeta, la entrega el Sol. Las plantas la absorben directamente y realizan la fotosíntesis, los herbívoros absorben indirectamente una pequeña cantidad de esta energía comiendo las plantas, y los carnívoros absorben indirectamente una cantidad más pequeña comiendo a los herbívoros.

Otro ejemplo lo vemos en la vitamina D, que interviene en la absorción del calcio y el fósforo en el intestino, y por tanto en el depósito de los mismos en huesos y dientes. Aparece en los alimentos lácteos, en la yema de huevo y en los aceites de hígado de pescado… pero otra de las formas de sintetizarla, es a través de la exposición a la luz solar, a partir del ergosterol de la piel.

Así mismo debe mencionarse que la mayoría de las fuentes de energía industrial y de transporte usadas por el hombre derivan indirectamente del Sol. Los combustibles fósiles preservan energía solar capturada hace miles de años mediante fotosíntesis, la energía hidroeléctrica usa la energía potencial del agua que se condensó en altura después de haberse evaporado por el calor del Sol, etc.

Pero es muy importante señalar que un sistema termodinámico y sus fronteras están determinados por el observador. Así, desde el sol, la tierra puede verse como un sistema abierto, pues permite el paso de la energía de este; sin embargo, desde la óptica de la tierra, esta constituye un sistema aislado con respecto al sol; no puede ejercer influencia sobre él ni en concepto de materia, ni de energía.

En ese contexto sale la 2ª Ley de la Termodinámica: crece la entropía o desorden en el planeta. La Naturaleza es caos; de hecho, la teoría del Big-Bang, aceptada en el campo darwinista, es en sí misma una oda al desorden, y fue considerada como una gran deflagración. También terremotos, tornados, tormentas de arena, eléctricas, mareas, tsunamis, tifones, ciclones y huracanes. Ninguno puede ser controlado una vez que se manifiestan; no hay forma de lograrlo… y está aumentando exponencialmente con el tiempo [el fenómeno del ‘Niño’ y la ‘Niña’, son ejemplos], confirmando así el planteamiento del aumento de la entropía en el sistema, que constantemente está haciendo de las suyas.

Edward Lorenz [década del 1960], estudió la naturaleza caótica de la atmósfera; fue fundador del campo de la teoría del caos. Los avances matemáticos derivados, fueron retomados por la meteorología y contribuyeron a estabilizar el límite de predecibilidad del modelo atmosférico. Así surgió el efecto mariposa: los disturbios del tiempo en un área determinada, imponen un efecto en otra zona. Y llegados aquí, señalamos: entropía termodinámica es desorden, y el desorden lleva al caos; eso está demostrado científicamente… y también está demostrado científicamente que no surge la vida desde el caos, sino desde un programa.

Esto niega un origen de la vida desde el azar, tal como señala el darwinismo, aunque digan que no tratan los orígenes; pues a diferencia de la Naturaleza, irregulable y caprichosa, la vida se ejecuta en orden sincrónico, desde que un óvulo animal o vegetal sea fecundado por espermatozoide o polen, según suceda o desde que una bacteria comience a replicarse. ¡Todo aparece ordenado y regulado, inscrito y codificado, en lo concerniente a la Biología, y los millones de especies que la componen!

En definitiva, lo que la Ciencia ha puesto a disposición del conocimiento de la humanidad, es que el orden y la sincronía de todos los procesos metabólicos, de toda la vida existente en el planeta, manifestándose en millones de especies, es totalmente regulada, de principio a fin, por las instrucciones que aparecen inscritas y codificadas en el genoma humano.

El ADN estableció un programa inteligente para crear, desarrollar y mantener la vida desde el proceso embrionario; fue el factor externo que permitió que, pese a las condiciones de entropía existentes en el planeta tierra, predominara una regulación dirigida sobre el caos y la casuística, y pudieran ser llevadas a feliz término, cada una de los trillones de órdenes encerradas en la información genética de todo individuo, sin importar la especie a la cual pertenezca.

La 2ª Ley de la Termodinámica, con su entropía o caos tendenciosamente incremental, manifiesta en tormentosos, incontrolables y perjudiciales fenómenos naturales, se cumple de hecho en toda la Naturaleza… menos en la Creación biológica de Dios: su obra maestra. La información codificada, con instrucciones precisas, prevista en el ADN por el Creador, como eterno cuño acreditativo para la posteridad, es el encargado de evitarlo.


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LA TERMODINÁMICA NO EVOLUCIONA

mayo 9, 2008

UN ESCOLLO MÁS DIFÍCIL QUE EL ESLABÓN PERDIDO

Una de las ramas de la Física que más dolores de cabeza da a la Teoría de la Evolución, es la Termodinámica, que analiza la energía desde postulados reconocidos a nivel internacional, rigiendo sus manifestaciones, ya sean los procesos naturales o industriales. Su 1ª Ley es la más difundida: “La energía, ni se crea ni se destruye, sólo se transforma”; por eso, también se le conoce como “principio de conservación de la energía“.

Este axioma, niega la posibilidad de que se produzcan fenómenos en los que no se conserve la energía, (solo se transforma), sin ofrecer sentido de “dirección” del proceso; sin embargo, la observación de sucesos naturales nos dice que éstos se generan en un sentido determinado y no en el opuesto; jamás son reversibles. Y precisamente, esta falta de simetría en la dirección de evolución de los sistemas naturales es el objetivo del segundo principio: la 2ª Ley de la Termodinámica, o ley de la Entropía.

En sistemas físicos compuestos por diversidad de entidades, la naturaleza beneficia al desorden y niega el orden. Si tenemos, por ejemplo, unas cuantas sustancias ordenadas de determinada forma, y se bloquea al sistema de influencias externas, la composición de dicho conjunto tenderá a desordenarse a medida que el tiempo pase.

Y aquí entramos en la ‘Entropía‘. Una magnitud cuantitativa que mide la “cantidad de desorden” de un sistema y que se suele designar “S”. Si usamos el símbolo “w” para designar el número de microestados que tiene un macroestado, decimos que S (el desorden) aumenta cuando w crece. Matemáticamente se escribe como:

S= k[Ln(w)]

Donde k es una constante de proporcionalidad (de Boltzmann) y Ln(w) es el logaritmo neperiano del número de microestados (w). Se usa la función del logaritmo neperiano, porque w suele ser una cantidad muy grande y su logaritmo da valores más prácticos.

La ecuación dicta que la entropía de un sistema aislado aumenta a medida que éste se aproxima a su macroestado de equilibrio (el de mayor desorden). Éste es uno de los enunciados de la segunda ley de la termodinámica.

Esta Ley, estatuto básico de la física, sostiene que bajo condiciones normales, todos los sistemas dejados a su propia voluntad tienden a volverse desordenados y dispersos, en relación directa con el tiempo transcurrido. Todo lo viviente o inerte se agota, deteriora,  decae, desintegra y destruye; es el fin definitivo que todo lo existente enfrentará, de una u otra manera. Y de acuerdo a esta ley, no hay retorno de este proceso inevitable.

Es algo a lo que nadie es ajeno. Por ejemplo, si llevamos a un desierto un camión con arena, cemento, ladrillos, y todo lo necesario para una cimentación; así como pintura, brochas, etc, y lo volcamos todo en un mismo punto, retirándonos luego, será imposible que si regresamos años después, topemos al menos, el inicio de una construcción. Por el contrario, seguramente que nada estará donde lo dejamos, pues el viento, el sol y tormentas de arena… todo tipo de erosión habrá cambiado el panorama.

La Ley de la Entropía sostiene que el Universo avanza ineludiblemente hacia la desorganización. De modo que niega categóricamente que las sustancias inorgánicas, en un momento X del tiempo, pudieran dar lugar a una vida orgánica organizada, tal como la básica célula procariota. La alusión evolucionista, según ensayos de Miller, a que unos aminoácidos fueron capaces de aliarse químicamente para generar vida (que representa orden), es contradictoria con lo que enseña la propia Ciencia de la Física: lo que se incrementa por sí mismo no es el orden, sino el caos.

La Segunda Ley de la Termodinámica o ley de la Entropía, se ha confirmado experimental y teóricamente. Científicos contemporáneos como Einstein, auguraron que esta ley regirá la normativa física del próximo período de la historia; de ella comentó: “es la ley principal de toda Ciencia“. Por otra parte, el astrofísico relativista, el inglés Sir Arthur Eddington, la mencionó como “la ley metafísica suprema de todo el Universo“.

Sin embargo, la teoría evolutiva, proclamada como ‘científica‘ por sus seguidores, obliga al mundo a ignorar radicalmente esa ley cardinal y mundial. Plantea que diseminados átomos inorgánicos se unieron por azar, para crear aminoácidos y moléculas complejas como las proteínas, el ADN y el ARN, obviando la imperiosa necesidad de que coincidieran en el tiempo, pues por ejemplo, se sabe que muchas proteínas de potencial interés, apenas mantienen su configuración nativa y funcional por unas horas.

Andrea Bechmair, Daniel Finley y Alexander Varshavsky, del departamento de Biología del Massachusetts Institute of Technology, MIT, dan una respuesta (Science, vol. 234 pág. 179, 1986). Según ellos, el último aminoácido de la cadena (Nitrógeno terminal) que forma la proteína, marca su supervivencia. Si es metionina, serina, alanina, treonina, valina o lisina, la vida media de la proteína es de veinte horas o más. En cambio, si el aminoácido terminal es isoleucina o glutamato, la vida media es de 30 minutos. La glutamina y tirosina, son aún más efímeras: 10 minutos. Y si son arginina, fenil, alanina, leucina o aspartato, duran apenas dos minutos.

Esto marca una gran limitación a la hora de formar las primeras; todas tuvieron que coincidir en dos minutos, pues de lo contrario, aquellas proteínas formadas en base a aminoácidos arginina, fenil, alanina, leucina o aspartato, fenecerían mientras se formaran las demás. No vale pues el criterio de los miles de millones de años, ya que el tiempo de duración de la más longeva es de menos de un día; tuvieron que ser coincidentes en un espacio breve de tiempo para ser funcionales y crear la primera célula.

Las células del organismo están constantemente sintetizando proteínas pero al mismo tiempo también se están destruyendo, lo que constituye el ciclo continuo de la vida. Las humanas sintetizan unas 100 mil diferentes, cada una de acuerdo a sus necesidades. Después de formar la primera especie viva, se originaron millones de otras, aún más complejas. Según la teoría de la evolución, ese supuesto proceso que genera estructuras más complicadas, organizadas y ordenadas en cada etapa, se formó por sí mismo bajo las condiciones naturales: una negación total de la 2ª Ley de la Termodinámica.

Es vital considerar que si algún paso del sumario evolucionista contradice la Ciencia, eso ya resulta suficiente para evidenciar que la teoría es inválida de enseñarse en las aulas. Si el azar proteico es insostenible, todas las  fantasías evolutivas derivadas de ello, también se impugnarían y agregarían al largo rosario de embustes ya citados en otros artículos de este blog.

Los científicos evolucionistas conocen perfectamente esta limitante física que se opone al criterio: ‘la vida surgió por trillones de casualidades coincidentes‘. Eso nunca sería posible; la biología existe, gracias a que se engendró un sistema inteligente que neutraliza la tendencia caótica natural, y permite un desarrollo controlado de los metabolismos. Exactamente lo que tenemos ante nuestros ojos, aunque muchos sean incapaces de reconocerlo. El físico americano J. H. Rush dice:

En el curso complejo de su evolución, la vida exhibe un notable contraste con la tendencia expresada en la Segunda Ley de la Termodinámica. Donde esta ley expresa un avance irreversible hacia una entropía creciente y desordenada, la vida se desenvuelve continuamente hacia más altos niveles de orden“.

Por su parte, el científico evolucionista Roger Lewin expresa el atolladero termodinámico de la evolución en un artículo de la revista “Science”:

Un problema que han enfrentado los biólogos es la aparente contradicción de la evolución con la Segunda Ley de la Termodinámica. Los sistemas deberían deteriorarse con el paso del tiempo, disminuyendo en vez de aumentar el orden“.

Y otro científico evolucionista, G. Stravropoulos, cita en la revista “American Scientist”

Bajo condiciones ordinarias, nunca se puede formar espontáneamente ninguna molécula orgánica compleja, sino que se desintegrará, según la Segunda Ley. En realidad, cuanto más compleja es, resulta más inestable, y lo que se confirma, más temprano o más tarde, es su desintegración. La fotosíntesis, todos los procesos de la vida, y la vida en sí misma, pese a todo lo que se dice confusamente, deliberadamente o no, no puede comprenderse en términos de la termodinámica o de cualquier otra ciencia exacta“.

La propia Ciencia constituye un freno insuperable para el ‘teatro‘ de la evolución, y los más obstinados evolucionistas, incapaces de mostrar argumentos científicos coherentes para superar el obstáculo, se imponen al mismo desde su fantasía. Jeremy Rifkin, quien ha escrito numerosos libros sobre el impacto de la ciencia y la tecnología en la economía, en la sociedad y el medio ambiente, entre ellos ‘Entropía: hacia el mundo invernadero‘, anula esta ley de la física, atribuyéndole a la selección natural un “poder mágico“:

La Ley de la Entropía dice que la evolución disipa toda la energía disponible para la vida en el planeta. Nuestro concepto es exactamente el opuesto. Creemos que la evolución, de algún modo mágico, crea un valor y orden energético más grande sobre la Tierra“.

Es decir, sus palabras señalan plenamente que la evolución es una creencia dogmática. Cuando conviene, hablan de Ciencia; cuando no, la anulan. Así actúa la soberbia. Confrontados por la verdad científica, osaron reestructurar la Ley de la Termodinámica, diciendo que la misma solo se aplica en un “sistema cerrado“, en el que la energía y sustancia inicial permanecen constantes, mientras que en un “sistema abierto“, donde la sustancia energética fluye dentro y fuera del mismo, no se cumple esa Ley.

Sustenta que nuestro sistema es abierto, continuamente expuesto a la energía que irradia el sol; que por ello, la Ley de la Entropía no es aplicable, y la vida compleja y ordenada, puede generarse a partir de sustancias inertes, simples y desordenadas.

Pero, una vez más, distorsionan la realidad. El que tenga flujo de energía no es suficiente para organizar un sistema. Por ejemplo, la célula es la unidad mínima de un organismo, capaz de actuar de forma autónoma. En su interior tienen lugar numerosas reacciones químicas que le permite crecer, producir energía, eliminar residuos y reproducirse: el vital conjunto de reacciones llamadas ‘metabolismo‘.

Es cierto que la vida deriva de la energía solar; sin embargo, esta puede mudar a energía química solo mediante sistemas de conversión complejos tales como la fotosíntesis en las plantas, y los sistemas digestivos de humanos y animales. Nada existe sin ellos. Ante su carencia, el sol no es más que una fuente de energía agresiva que quema, reseca, y produce mutaciones que culminan en cáncer.

Un medio termodinámico sin mecanismo de conversión energético, no apoya la evolución; sea abierto, cerrado o entrejunto. Una gran dificultad de su ‘teoría sintética‘, es el hecho de explicar de forma razonable cómo pudieron surgir por sí mismos esos verdaderos ‘ingenios‘: la fotosíntesis vegetal y los distintos procesos animales: digestivos, circulatorios, neuronales, respiratorios, etc, que permiten la vida de cada célula.

La influencia solar no es capaz de producir orden por sí misma. La alta temperatura no asegura que los aminoácidos se unan en ordenadas secuencias. La energía por sí sola no es suficiente para que los aminoácidos creen moléculas complejas como las proteínas ni para que éstas formen las estructuras organizadas de los orgánulos celulares.

En la ley de Entropía, la evolución halla una oposición de la que no logra huir ni a la que consigue enfrentar con un mínimo de posibilidades. Un esforzado en unir termodinámica y evolución, fue el científico ruso-belga Ilya Prigogine. Partiendo de la teoría del caos, expuso varias hipótesis mediante las cuales el orden surge del desorden. Pero, nunca fue capaz de concretar esa unión. Veamos sus palabras:

Hay otra cuestión que nos ha fastidiado durante más de un siglo: ¿qué significado tiene la evolución de un ser viviente en el mundo descrito por medio de la termodinámica, un mundo de un desorden siempre creciente?”

Prigogine supo perfectamente que las teorías a nivel molecular no son aplicables a los sistemas vivientes, como el caso de una célula viva; de ahí su opinión:

El problema del orden biológico involucra la transición de la actividad molecular al orden supramolecular de la célula. Este problema está lejos de ser resuelto“.

Es como decir: ‘Solo sé, que no sé nada‘. De ahí no pasó la Teoría del Caos.

La 2ª Ley Termodinámica, nacida de talento humano, dice ‘No‘ a la evolución; la existencia de la vida solo puede explicarse por la intervención de un poder sobrenatural. Ese poder es la Creación de Dios, quien nos dejó escrito desde los tiempos de Moisés la forma general en que creó todo el Universo de la nada.

La Ciencia ha probado, con el descubrimiento del ADN, que contiene demasiado diseño para opinar que apunta hacia el azar. La existencia de la vida no tiene más explicación que una Creación; todo esfuerzo ateo por demostrar lo contrario, será como martillar el acerado raíl con maza de goma.

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