Ana sayfa 119. Sayı Evrim, termodinamiğin ikinci yasası ile çelişir mi?

Evrim, termodinamiğin ikinci yasası ile çelişir mi?

364
PAYLAŞ

Massimo Pigliucci

Yaratılışçı görüş: Termodinamik bilimi, özellikle ikinci yasası, evrimi olanaksız kılar.

Evrimci görüş: Evrimsel değişim bilinen hiçbir fizik kanunuyla çelişmez, hatta esasında termodinamik yasaları tarafından olanaklı kılınır.

Çev. Cansu Tapan

Klasik termodinamik, diğer sistemlerle enerji alışverişinde bulunabilen bütün sistemlerin davranışlarını inceleyen fizik dalıdır. Bu demektir ki termodinamik evrendeki her şeyi kapsar; çünkü her şey (Einstein’ın genel görelilik teorisine göre, var olan her şeyin iki eşdeğer hali olan) enerji/maddeden meydana gelir. Klasik termodinamik diye adlandırılmasının nedeni kuantum mekaniğinin modern çağının öncesinde geliştirilmesi ve matematiksel formülünün modern fiziğin ileri ve (sıradan insanlara göre) oldukça soyut araçlarına ihtiyaç duymamasıdır.

İstatistiksel bir teori

Termodinamik istatistiksel bir teoridir. Başka bir deyişle, belli bir sistemde bulunan her bir atom ve molekülün kesin olarak gerçekte ne yaptığını değil, sistemi meydana getiren parçacıkların ortalama veya genel davranışını tanımlar. Böylelikle, örneğin bir araba motorunun içerisinde neler olduğunu anlamak için termodinamiğe başvurulduğunda, petrolün her bir molekülünün takip edilmesi gerekmez. Neyse ki öyledir, çünkü aksi takdirde, motorun nasıl ve ne kadar verimlilikle çalışacağını söyleyebilmek için her bir molekülün konumunun ve hızının ölçülmesi zorunlu olurdu. Bunun yerine, termodinamik yasaları, motorun nasıl çalıştığının tatmin edici bir tasvirini elde etmek için, bir fizikçiden yalnızca motorda ne kadar petrol bulunduğunu, etki eden sıcaklığın ne olduğunu ve sistemin basıncını bilmesini bekler.

Böyle bir yalınlığın, bilimdeki her şeyde olduğu gibi, tabi ki bir bedeli vardır. Termodinamik teorisi gerçek dünyaya dair bir dizi basitleştirici varsayımda bulunur ve sonuçları, bu tür varsayımlar ne kadar makulse, o kadar başarılıdır. Termodinamiğin iki temel varsayımı anlaşılmalıdır. Birincisi, sistemin her bir bileşeni (örneğimizde, her bir petrol molekülü) diğerleriyle eşit kabul edilir. Bu varsayım, her bir molekülün olası, kendine özgü davranışının göz ardı edilmesini ve moleküller topluluğunun (ortalama) özelliklerine, yani motorda bulunan gaz miktarının tümüne odaklanılmasını olanaklı kılar. İkincisi, klasik termodinamikte çalışılan sistemlerin dengede yahut denge durumuna yakın oldukları varsayılır. Bu demektir ki termodinamik, alışılmadık koşullar altında ya da sistemin özellikleri kısa zaman aralıklarıyla köklü bir şekilde değiştiğinde neler olacağını söylemekte pek de başarılı değildir. Fakat teori, sistem içerisindeki değişimlerin yavaş ve aşamalı olması şartıyla, sistemin “normal” işleyişi süresince neler olduğunu açıklamak konusunda mükemmeldir. Başka bir deyişle, termodinamik bize motorda neler olduğunu, motor hareket ettiğinde ve sürücü az çok aynı hızı koruyabildiğinde (veya hızı yavaşça değiştirdiğinde) gayet iyi söyleyebilir. Fakat teori, motorun çalıştırılıp durdurulması veya çılgınca süratlenmesi ve hız kesmesi gibi uç durumlarda çok daha az tatmin edicidir. Sistemdeki değişim ne kadar ani gerçekleşirse, termodinamik neler olduğunu söylemekte o kadar az kesinliklidir. Teknik terimlerle ifade edilirse, teorinin kesinliği, sistem dengeden uzaklaştıkça azalır.

Termodinamiğin yasaları

Yaratılış-evrim tartışmalarında sadece ikincisine (ve bazen birincisine de) başvurulmasına rağmen, modern termodinamiğin dört yasası vardır. Sıfırıncı yasa olarak adlandırılanı (çünkü tarihsel olarak ilk üçünün ardından eklenmiş fakat onların kavramsal temelini sağlamıştı) basitçe sıcaklığın ne olduğunu tanımlar. Birbirleriyle temasta bulunan sayısız sistem (nesne), bir dengeye erişinceye dek ısı alışverişinde bulunur, bu dengeye ulaşıldığı anda stabilize olmuş nicelik sıcaklıktır. (1)

Birinci yasa enerjinin ne yaratılabileceğini ne de yok edilebileceğini, yalnızca dönüştürülebileceğini ifade eder (bu yasa, enerjinin korunumu yasası olarak da bilinir). Bu, enerjinin iş yapmak için kullanılabileceği, fakat iş miktarının toplamının başlangıçtaki enerji miktarından büyük olamayacağı anlamına gelir (aslında, sonraki kanuna göre daha azdır).

Termodinamiğin ikinci yasası, kapalı bir sistemin düzensizlik derecesinin (entropi) azalamayacağını söyler. Bu ifadenin anlaşılması biraz zordur ve açıklama gerektirir. Başka bir şekilde ifade edilirse, her kapalı sistem zamanla, gittikçe artarak düzensiz hale gelmeye mahkûmdur. Örneğin odanın kapısını kapatır ve onu evrenin geri kalanından yalıtırsak (yani, düzenli olarak temizlemezsek) tozlanacak ve nihayetinde cisimler parçalanıp dağılmaya başlayacaktır. Odanın temizliğini ve düzenini muhafaza etmek, üzerinde çalışmakla, yani ara sıra toz almak için enerji harcamakla ve kitapların küflenmediğinden, yatağın paslanmadığından emin olmakla mümkündür. Peki bu, odanın düzeninin korunmasıyla termodinamiğin ikinci yasasının çiğnendiği anlamına mı gelir? Hayır, sadece temel varsayımlardan birini çiğnemişsinizdir: Odanız kapalı bir sistem değildir. Odada iş yapmaya başlar başlamaz sistem açık hale gelir ve artık sadece siz ve odadan ibaret olmaz; odadakileri düzeltmekte kullandığınız enerjiye katkı sağlayan her şey sisteme dahil olur.

Başka bir örnek olarak, yiyecekleri yenilebilir halde koruyan buzdolabını düşünelim. Buzdolabının bağlı olduğu elektrik üreticisi, buzdolabına koyduklarımızı sağlayan yiyecek endüstrisi ve hatta bitkilerin güneş enerjisini tuttuğu ve onu yiyebileceğiniz yiyeceklere dönüştürdüğü fotosentez aygıtı, büyük sistemin bütün parçalarıdır. Sistemin bölgesel kümelerinin (örneğin, buzdolabınızın) geçici olarak entropide bir düşüş yaşaması ihtimaline karşın, ikinci yasa bütün sistemin entropisi (düzensizliği) arttığı sürece çiğnenmez. (2)

Üçüncü yasa (eğer sıfırıncıyı da sayarsak, aslında dördüncü) evrende mutlak sıfır olarak adlandırılan ve altında hiçbir fiziksel sistemin işleyemeyeceği bir minimum sıcaklığın varlığından söz eder (-273.2°C veya -459.7°F). Eğer bir şey bu sıcaklığa erişmiş olabilseydi ne olurdu? Atomların ve atom parçacıklarının bütün hareketleri dururdu ve (diğer yasaların sonuçları nedeniyle) evrenin tamamı sonsuza dek bir noktada donmuş olurdu. Bu düşünce, evrenin sonuna dair ısıl ölüm senaryosu olarak adlandırılır ve modern fiziğin tahminlerinin muhtemel bir sonucuna göre, milyarlarca yıl sonra, nihayetinde olacak olan budur.

Yaratılışçı akıl yürütme

Öyleyse niçin -yaratılışçılara göre- evrim termodinamik yasalarıyla ve özellikle de ikinci yasayla çelişir? Bunun temel mantığı şu şekilde özetlenebilir:

1) Termodinamiğin ikinci yasası, düzensizlik miktarının artmak zorunda olduğunu ve asla azalamayacağını öngörür.

2) Diğer taraftan, canlı organizmalar çok düzenli sistemlerin açık bir örneğidir. Bu nedenle, varlıklarını sürdürmek için doğaüstü müdahaleye başvurulmadığı takdirde varoluşları ikinci yasayla çelişir.

3) Ayrıca evrim, temel özelliği yaşamın kompleksliğini zaman içerisinde artırmak olan bir süreçtir. (3) Bu ndenle, nihayetinde evrenin ısıl ölüm olarak bilinen en yüksek düzensizlik haline ulaşacağını ileri süren ikinci yasayı hiçe sayar.

4) Dolayısıyla, ye evrim ya da ikinci yasa yanlış olmalıdır. İkinci yasa bütün fizikçiler tarafından kabul gördüğünden, deneylerle tekrar tekrar onaylandığından ve yasaya dair herhangi bir itiraz bulunmadığından, evrim gözden çıkarılmalıdır.

Yaratılışçı savın daha pek çok yönü vardır. Bunlardan bir tanesi de İncil’in, evrim ve termodinamiğin net olarak bağdaşmadığı öngörüsüdür. Bilim insanları İncil’i bilimsel bir metin olarak görmese de, eğer ki kitap tartışmayla makul bir şekilde ilişkilendirilebilen savlar barındırıyorsa, bu tezler göz önüne alınmalıdır. Bu, özellikle bu tür savlar bilimsel bir teoriyle çelişen bir şey ileri sürüyor ve doğruluğu ispat ediliyorsa böyledir. İncil’in yaratılışçılar tarafından konuyla ilişkili olduğu farz edilen kilit bölümü “Vaiz” 3:14’te yer alır. “Biliyorum ki Tanrı her ne yaptıysa sonsuza dek sürecektir: Ne ona bir şey eklenebilir ne de ondan bir şey çıkarılabilir.” Bu, termodinamiğin birinci yasasının başka bir ifadesi olarak yorumlanmıştır. Enerji ne yaratılabilir ne de yok edilebilir, zira böyle olsaydı Tanrı’nın eserine ekleme ve ondan eksiltme yapılmış olurdu. “Vaiz”deki ifade evrim tartışmasıyla ilişkilidir; çünkü birinci yasa, enerji yoktan var olamayacağından, evrenin hiçlikten meydana gelemeyeceği anlamına gelir. Bu nedenle de bir yaratıcı olmalıdır. Eğer bir yaratıcı mevcut olsaydı, termodinamiğin ikinci yasası ve biyolojik organizmaların varlığı arasındaki çelişki doğaüstü müdahaleyle açıklanabilirdi (yani, Tanrı yaşamın kompleksliğini kendi iradesiyle, ikinci yasayı geçersiz kılarak gerçekleştirmiş olurdu).

Nobel ödüllü biyokimyacı Jacques Monod, ikna edici bir şekilde, hem fizik ve biyoloji yasaları arasında bir çelişki bulunmadığını hem de evrimin esasında termodinamik yasaları nedeniyle mümkün olduğunu açıkladı.

Yaratılışçı akıl yürütme, evrim ve termodinamiğe dair eşit derecede önemli, iki maddeyi daha kapsar. İlk olarak (örneğin, Yaratılış Araştırmaları Enstitüsü’nden Duane Gish) ikinci yasanın sadece kapalı sistemlere uygulanmadığını, açık sistemlere de genellenebileceğini ileri sürer.

Bu nedenle, evrendeki bütün sistemler, ne kadar kompleks ve geniş olurlarsa olsunlar, kendi entropilerini (düzensizlik seviyelerini) artırmaya mahkumdurlar. Bu husus can alıcıdır; çünkü eğer doğruysa, bu sistemler (kapalı değil açık birer sistem olan) canlı organizmalar ve evrim sürecini içerir.

İkincisi, yaratılışçılar, açık sistemlerdeki düzensizliğin bölgesel azalma ihtimalini kabul etsek bile, evrimin gerçekleşmesi için karşılanması gereken daha pek çok koşulun olduğunu iddia ederler. Özellikle Morris, belli bir sistemin dışındaki enerjinin kullanılabilirliğinin (örneğin, biyosfere giren güneş enerjisi) evrim sürecinin meydana gelmesine izin vermek için yeterli olmadığını savunur. (4) İki koşula daha ihtiyaç duyulduğunu belirtir. Bir yandan, bir “program” olmalıdır ki süreç belli bir sonuca (örneğin, insanların dış görünüşü) yönlendirilebilsin. Diğer yandan da, (mesela güneşten gelen) ham enerjiyi, sistem tarafından iş yaparken kullanılabilecek yüksek kalitede enerjiye dönüştürebilecek bir “dönüşüm mekanizmasının” bulunması gerekir. Örneğin Morris’e göre, bir ev inşa etmek termodinamiğin ikinci yasasını ihlal etmez, çünkü sadece evin dışından gelen (demek ki açık bir sistemdir) malzemeler ve enerji değil, bunların yanı sıra (evin planları gibi) yönlendirici bir program ve (programa göre evi inşa etmek için enerji ve malzemeleri kullanan işçilerde temsil olunan) bir dönüşüm mekanizması vardır. Eğer kişi yalnızca tuğlalara ve enerjiye sahip olsaydı, ev asla inşa edilemezdi. Morris, biyosferin (Dünya tarafından sağlanan) malzemelere ve (Güneş tarafından sağlanan) enerjiye sahip olmasına rağmen, hem bir programdan hem de bir dönüşüm sisteminden yoksun olduğunu iddia eder. Bu yüzden de, evrim olanaksızdır.

Evrim gerçekleşebilir, termodinamik komisyonu ödenirse!

Uzun bir süre, evrim ve termodinamik ilişkisine dair, evrim biyologları arasında dahi, yanlış anlamalar oldu. Bu karışıklık daha çok biyologların biyolog olması, fizikçi olmamasına bağlıdır (fizikçilerin de biyolojiye ilişkin yanlış anlamaları bilinir). Aslında, birkaç biyolog, hâlâ var olan karışıklığa katkı sağlıyor ve sıradan insanlar iki tarafın da retoriği ve teknik dilinin iç yüzünü göremiyor. Fakat, konu daha 1971 yılında Nobel ödülü kazanan biyokimyacı Jacques Monod tarafından anlaşılır bir biçimde ifade edilmişti. Raslantı ve Zorunluluk’ta (5) Monod ikna edici bir şekilde, hem fizik ve biyoloji yasaları arasında bir çelişki bulunmadığını hem de evrimin esasında termodinamik yasaları nedeniyle mümkün olduğunu açıkladı.

Evrimci tez ise birçok noktaya dayanır. Birincisi; canlı organizmaların düzenli sistemler olduğu olgusu, zorunlu olarak ikinci yasayı ihlal ettikleri anlamına gelmez. Eğer durum böyle olsaydı, hem evrim gerçekleşmez hem de döllenmiş bir yumurta, bir balık ya da başka bir hayvan haline gelemezdi. Dahası yollar, evler inşa edemez veya odalarımızı dahi temiz tutamazdık. Bütün bunlar, çevrelerine kıyasla fazlaca azalmış entropi seviyesiyle ayırt edilen (doğal ve insani) düzenli sistemlerin örnekleridir. Yine de, bunların hiçbiri ikinci yasayı ihlal etmez çünkü açığa çıkan düzen, bütünüyle evrenin düzensizliğini artırmak pahasına elde edilir.

Daha önce söz ettiğimiz ve Şekil-1’de gösterilen buzdolabı örneğini daha ayrıntılı tartışalım. Buzdolabının içerisinde gerçekleşmekte olan şeylerden bir tanesi dondurucu bölmeye konulan suyun buz haline gelmesidir. Buz kristalli bir maddedir ve bu nedenle de suyun sıvı halinden daha düzenli bir yapıdadır. Termodinamik terimleriyle açıklayacak olursak, buz suyun entropi kaybetmesi nedeniyle oluşmuştur! Fakat ikinci yasa entropide bir azalmanın imkânsız olduğunu söylüyorsa, bu nasıl gerçekleşmiş olabilir? Bunun nedeni, buzdolabının aslında enerjiyi prizden almasıdır. Bu enerji buzdolabının dışından bir yerden gelir; çevrenin entropisindeki artışla (örneğin, kömürün yanması veya atomların bölünmesi sayesinde entropinin artırıldığı bir elektrik santralinde) üretilir ve eve taşınır. Ayrıca, (ikinci yasayla da uyumlu olarak) buzdolabı bir devridaim makinesi değildir, kullanılamaz ısı biçiminde enerji kaybeder (kontrol edilirse, buzdolabının arkası sıcaktır; bu yüzden bir havalandırma sistemine gereksinim duyar). Bu dağılmış enerji çevrenin entropisini de artırır. Entropideki böyle bir artış, enerjinin üretimi ve buzdolabına transferi süresince meydana gelen artışla birleştirildiğinde, entropideki suyun kristalleşmesinden kaynaklı azalmadan daha yüksektir.

Bunun evrimle ilgisi nedir? Evrimin termodinamikle ters düşmemesi için, evrimsel süreç boyunca oluşturulan düzen nasıl olursa olsun, bunun, aynı süreç tarafından oluşturulan düzensizliğin karşılığından daha fazla olmaması gerekir. Biyosferin tamamı dış kaynaklardan, çoğunlukla güneşten yüksek miktarda enerji aldığından, tam olarak gerçekleşen budur. (6) Enerjinin üretimi ve güneşten biyosfere transferi -aynen enerjinin buzdolabına transferinde olduğu gibi- güneş sisteminin genelinde entropiyi büyük miktarda artırır. Üstelik enerji farklı organizmalarda dolaşırken (örneğin, bitkilerden onları yiyen hayvanlara), başka bir işte kullanılamayacak yüksek miktarda ısı üretir ve böylelikle entropideki genel artışta rol oynar. Bu nedenledir ki rastlantısal olarak, büyük miktarda bitkiye ihtiyaç duyan çok sayıda otobura kıyasla, az sayıda etobur ayakta kalır: Çünkü yemek zincirinin her adımında, (bir hayli) enerji telafi edilemez bir şekilde kaybolur. (7)

Durum, komisyon ödemek zorunda kalınarak para bozdurmaya benzer. Bir bankaya veya döviz bürosuna gidebilir ve Amerikan dolarının yerine bir miktar İngiliz sterlini alabilirsin. Fakat tutarın küçük bir yüzdesini bankaya komisyon olarak ödemek zorundasındır. Şimdi, bankadan çıkarken fikrini değiştirdiğini varsayalım: Aslında tatile İngiltere’ye gitmek istemediğine ve paranı New York’ta harcamak istediğine karar verdin. Böylelikle, geri döner ve sterlinini dolara çevirirsin. Fakat ikinci bir komisyon ödersin ve dolayısıyla elindekilerin toplamı azalır. Hayal ettiğin tatili nerede geçireceğin konusunda kararsız kalmayı sürdürürsen ve döviz ofisine gidip gelmeye devam edersen, çok yakında hiç tatil yapamayacaksın, çünkü hiç paran kalmayacak.

Termodinamik basitçe şunu söyler: Her enerji alışverişine, telafisi mümkün olmayan bir de kayıp eşlik eder. Kayıp ısı, senin küçük ama döviz bürosuna her zaman ödediğin komisyonun doğadaki karşılığıdır. Bu mutlak yasa, paranı tekrar artıramayacağın anlamına gelmez. Örneğin, (sen ve bankayla temsil edilen kapalı sistemin dışında kalan) ebeveynlerinin aktardığı parayı alabilirsin ve tatile dair karar verme sürecini tekrardan başlatabilirsin. Yapamayacağın şey ise döviz bürosuna her gidişinde komisyonu ödemekten kaçınmaktır. Benzer şekilde, evrim gerçekleşebilir ve doğadaki yeni düzeni oluşturabilir fakat yolun her adımında, termodinamik komisyonunu ödemek zorundadır. Nakit para başka bir yerden (ebeveynlerinin parası gibi), adını koyarsak güneşten gelmek zorundadır.

Evrim niçin çoğu durumda kompleksliği artırır?

Düşünülmesi gereken ikinci bir önemli husus, 3. dipnotta alıntılanan Morris’in ifadesine karşıt olarak, evrimin “dışarıya doğru ve yukarıya doğru değişim” olarak tanımlanmamasıdır. Öncelikle, neye göre “dışarı” ve “yukarı”dan söz ediyoruz? Çoğu biyolog evrimsel değişimin canlı organizmaların kompleksliği içerisinde şu ya da bu biçimde bir artışla beraber geldiği konusunda hemfikir olsa da, yapıya ilişkin çok sayıda istisna vardır. Örneğin parazitler genellikle yakın evrimsel akrabalarından daha az kompleks yapıya sahiptir; hayvanlar aleminde en kompleks yapılar arasında bulunan mağara hayvanları gözlerini yitirme eğilimindedir. Parazitlerin görünüşleri ve mağaralarla uyumlu yaşam biçimleri evrimsel süreçlerin sonucu olduğundan, demek ki evrim ille de kompleksliği artıran bir süreç değildir.

Yine de, evrim çoğu durumda kompleksliği artırır. Kimse çok hücreli organizmaların tek hücrelilerden daha kompleks olduğundan ve (aslında çoğu kez) çok hücreliliğin kesin olarak tek hücrelilikten evrildiğinden şüphe etmez. Ek olarak, kompleks sinir sistemleri olan hayvanlar -örneğin tüm omurgalılar-, omurgasızlar sınıfı olarak bilinen (deniz kirpileri, deniz hıyarları ve deniz yıldızlarını içeren) derisi dikenliler gibi daha basit sinir sistemleri olan hayvanlardan evrilmiştir. Dolayısıyla evrimin niçin çoğu zaman kompleksliği artırdığı haklı bir sorudur. Stephen J. Gould bu gözlem için en iyi açıklamayı dile getirmiştir: (8) Bu, doğal olgular karşısında bekleneceği gibi, basit başlangıçlardan ilerlemenin tek yoludur. Bunların ötesinde, çokhücreli organizmaları elde etmek için, evrim ilk olarak tek bir hücreyi icat etmelidir. İnsan beyninin olağanüstü kompleksliğine olanak sağlamak için, doğal seleksiyon gibi aklın yönetmediği amaçsız bir süreç, ilk olarak çok sayıda daha basit yapıyı elden geçirmeli ve her bir girişimin üzerine inşa etmelidir. (9)

Gould süreci, bardan ayrılıp rasgele gezinen sarhoş bir adamın durumuna benzeterek açıklar. O yöne gitmek konusunda bilinçli bir girişiminin bulunmamasına rağmen, nihayetinde bir kaldırım kenarında, çıktığı barın uzağında yığılıp kalacağını tahmin edebiliriz. Bunun nedeni, barın adamın sadece uzaklaşabileceği bir başlangıç noktası olmasıdır. İlk adımlarının adamı barın uzaklarına ya da gerisin geriye bara getirmesi aynı ölçüde olasıdır; fakat asla barın kendisinden daha gerilere uzaklaşamayacaktır. Bardan çıkıp ilk birkaç adım atıldığında, rastlantısal yürüyüş (istatistikte bu tip bir davranışı tasvir etmekte kullanılan bir terim) onu kaçınılmaz bir şekilde başlangıç noktasından uzağa, çok uzağa ve nihayetinde bir kaldırım kenarına doğru yönlendirecektir.

Enerjinin üretimi ve güneşten biyosfere transferi güneş sisteminin genelinde entropiyi büyük miktarda artırır.

Eğer evrim doğal ve yönetilmeyen bir olguysa, tahmin edilebilecek olan şeyin, daha az kompleks yapılardan daha çok kompleks yapılara doğru bir paldır küldür ilerleme olduğu kesinlikle vurgulanmalıdır. Sarhoş adam kaldırım kenarına gitmek istemez; sadece orada yığılıp kalır. Eğer (bilinçli olarak) oraya gitmeyi tasarlamış olsaydı (yapabildiği en iyi şekilde) dümdüz ve duraksamadan yürürdü. Richard Dawkins’in “Olasılıksızlık Dağına Tırmanmak” (10) diyerek kastettiği budur. Eğer kompleks yaşam biçimleri, onları basit biçimlerle ilişkilendiren geçmişleri olmaksızın hiçlikten belirseydi, bu gerçekten açıklanamaz bir olgu olurdu. O zaman, yaratılışçıların dünya izahı, doğanın evrimine göre avantajlı bir durumda olurdu. Aslında “Vaiz”in daha önce değindiğimiz alıntısı, termodinamiğin ikinci yasasıyla tezat oluşturacak şekilde yorumlanabilir. “Vaiz” 3:14, “ona (Tanrı’nın yaratısı olana) hiçbir şey eklenemez, ondan hiçbir şey çıkarılamaz.” der. Fakat yaratılışçılar da kabul eder ki, ikinci yasa, düzenin evrenin bütününde azaldığı anlamına gelir. Bu nedenle, enerji ve maddenin sürekli parçalanması Tanrı’nın yaratısını eksiltir.

İkinci yasa ve açık sistemler

Yaratılışçılar tarafından ileri sürülen ve önceden özetlenen bir diğer önemli konu da “kapalı sistem mazeretini” reddetmeleridir. Biyologların ikinci yasanın sadece kapalı (yalıtılmış) sistemler için geçerli olduğu iddiasını, gülünç ve kullanışlı bir mazeret sayarlar. Şöyle akıl yürütürler: Fizikçilerin ikinci yasaya (esasında bütün termodinamik teorisine) dengeye yakın kapalı sistemlerin işlevli şekilde basitleştirmesini esas alarak vardığı doğrudur. Fakat gerçek sistemlerin tümü, aslında açıktır ve dengeden uzak bir haldedir. Bu nedenle, yasa genişletilerek açık sistemlerin tümüne (yani bütün cisimlere) uygulanmalıdır; aksi takdirde işe yaramaz.

Bu düşünme biçiminde, birçok önemli kavramsal hata vardır. İlk olarak, teorik fizik ve hatta teorik biyolojinin büyük bölümü, daima bir hayli basitleştirilmiş, “idealleştirilmiş” sistemlerle ilgilenirler. Bu yaklaşım sağlam bir gerekçeden kaynaklanır; dünyanın bu tür modellerinin anlaşılması ve matematiksel olarak tasvir edilmesi, çok daha kompleks ve karışık gerçek dünyaya kıyasla daha kolaydır. Bununla birlikte, gerçekliği tüm boyutlarıyla tasvir etmiyor diye bu modellerin işe yaramayacağı doğru değildir. Bunlar, daha kompleks ve tatmin edici modellerin türetileceği tahminlerdir. Örneğin, termodinamikteki güncel araştırmalar, klasik termodinamiğin betimlediği dengeye-yakın durumların ötesine gitmeye çabalamaktadır ve bunu yapabilmesini, daha basit koşulların hâlihazırda iyice anlaşılmış olmasına borçludur. Diğer taraftan, basitleştirilmiş modeller, gerçek durumların önemli özelliklerinin tümünü ille de yansıtır diye bir şey yoktur, dolayısıyla yalnızca hüküm verip genişletilmesi mümkün değildir. Aslında, fizikçi olmayan yaratılışçıların termodinamik yasalarını, bizzat fizikçilerin dahi teşebbüs etmediği durumlara rasgele genişletmesi tuhaftır (biraz da kendini bilmezliktir).

Açık ve kapalı sistemlerin uyuşmazlığı durumunda, termodinamik teorisi kesinlikle yalnızca kapalı sistemlere uygulanır. Yine de, evrenin geri kalanından yalıtılmış olarak düşünüldüğü, başka bir deyişle, kapalı sistemler olarak varsayıldığı müddetçe açık sistemlere de genişletilebilir. Bu süreç, bütün evren kapalı bir sistem olarak düşünülene kadar birçok kez tekrarlanabilir. Anlaşılması gereken önemli nokta, biyosferin kapalı bir sistem olduğunu ama dışarıdan enerji ve madde akışına izin verdiğini düşünmediğiniz sürece, evrimin ikinci yasayı ihlal etmediğidir (bunu inkar etmek, güneş ışığının gölgeden daha sıcak olduğunu söyleyen karşı konulmaz ampirik kanıtı inkar etmektir).

Peki, sizin savınız hangi yasaya uyuyor?

Peki, bu hangi yasaya uyuyor?

Buna ek olarak, önceden söz edildiği gibi, yaratılışçıların termodinamikle ilgili geliştirdiği başka bir argüman daha vardır. Bu çok daha karmaşıktır ve çoğu biyolog (vurgulayalım, fizikçi olmayan) tarafından layıkıyla ele alınmamıştır. Biyosfere dışarıdan enerji ve materyal girişine izin verilse ve böylelikle açık bir sistem haline getirilse de, yeni düzen yaratan evrim gibi bir sürecin varlığından zorunlu olarak söz edilemeyeceği savunulur. Şüphesiz, yaratılışçılar bu bakımdan tamamen haklılar. Fakat bu, evrime hiçbir suretle engel değildir. Sorunun aslında nerede uzandığını açıklayalım.

Daha önce konu aldığımız yaratılışçıların benzeştirmesi, bir evin inşasıydı. Yani bir düzen oluşturduğu için entropiyi azaltan bir süreç. Yaratılışçılar, enerji (inşaat şirketinin kullandığı elektrik ve yakıt) ve malzemelerin (tuğla veya ahşap) bir ev yapmayacağını söyler. İki unsura daha gereksinim vardır: İnşa sürecine kılavuzluk edecek bir program (mimari planlar) ve bu programı nihai ürüne çevirecek bir dönüşüm mekanizması (doğru miktarda enerji kullanırken, planları okuyacak ve malzemeleri düzgün şekilde birleştirecek işçiler). Bu nedenle, yalnızca Dünya ve Güneş’in biyosfere enerji ve malzeme sağladığını söylemek düzen oluşturan evrimsel bir sürecin varlığını açıklamaz.

Bu tamamen doğrudur; ev benzetmesi de sorunun nerede yattığını açıklığa kavuşturmuştur. Evin inşaatına giren malzemeler ve enerji, biliminsanlarının zorunlu ama yeterli değil dedikleri koşullardır. Başka bir ifadeyle, evi inşa etmek için ikisine de ihtiyaç duyarsın ama ihtiyaç duyduğun başka unsurlar da vardır: planlar ve işçiler. Benzer şekilde, evrim enerji akışına (Güneş’ten) ve materyallere (Dünya’dan) ihtiyaç duyar, fakat bütün hikâye bundan ibaret değildir. Bir program ve bir dönüşüm mekanizması aslında zorunluluktur. Birazdan planların ve işçilerin evrimsel benzerliğini tartışacağım ama öncesinde şunu netleştirmek istiyorum- şüphesiz okuyucu fark etmedi ama burada odak noktasını değiştirmiş olduk (yaratılışçıların tipik bir taktiği (11)). Yaratılışçıların asıl suçlaması evrimin ikinci yasayla uyuşmaz olduğuydu, gerçekleşmek için termodinamikten fazlasına ihtiyaç duyduğu değildi. Durum, eğer enerji ve malzeme yoksa ev inşa edilemeyeceğini ileri sürmeye benzemektedir. Öyle olsun. Fakat enerji ve malzemenin her ikisinin de gerçekte orada olduğuna işaret ettiğinde, suçlama “Fakat bundan daha fazlasına gereksinimin var, bir plana ve onu yürütecek birine sahip olmak zorundasın” şeklinde değişir. Tamam, buna da diyecek bir şey yok. Yalnız, bu ikinci koşul tamamen farklı bir sorudur ve asıl soruyla hiçbir ilişkisi yoktur. İkisini karıştırmak, yarım yamalak bir akıl yürütmeye ve tüm meselenin üstünün örtülmesine neden olur.

Bütün bunlara rağmen, bilimin yine de bir yanıtı vardır. Modern biyolojinin etkileyici yönlerinden biri de planın ve enerji dönüşüm mekanizmasının, gezegenimizdeki yaşamın tarihi boyunca nasıl rol oynadığının bilgisine net bir şekilde sahip olmasıdır. Plan, her tür canlı organizmanın DNA’sında (veya RNA gibi diğer nükleik asitlerinde) kodlanmış genetik tarifle sağlanır. Dönüşüm mekanizması (çoğunlukla, fakat biricik olmaksızın) fotosentezdir. Yeşil bitkileri de kapsayan belli bir sınıfa ait canlı varlıklar, güneşten enerji toplama ve bunu kendileri ve başka organizmaların gelişmek, üremek ve en sonunda evrilmek için kullanabilecekleri diğer biçimlere (çoğunlukla, şekerlere) dönüştürme konusunda kabiliyetlidirler.

Bu noktada yaratılışçılar haklı olarak geri dönüp “DNA ve fotosentez nereden geliyor?” diye sorabilirler. Bu da biliminsanlarının üzerinde çalıştığı bir diğer iyi sorudur ve sadece kısmi yanıtlarımız vardır. Dikkat edilirse, bu yeni soru konuyu tekrar değiştirir ve yaratılışçı iddiaları hareketli zor hedefler haline getirir. Artık evrim ve termodinamik arasındaki ilişki üzerine tatmin edici yanıtlarımız vardır ve buna ek olarak, evrimin hiçbir fizik yasasını ihlal etmeden ilerlemesi için zorunlu ve yeterli unsurların tümüne sahip olduğunu da gösterdik. Bu unsurların kökeni haklı ama ayrı bir sorudur. Bu çetrefilli konuya (yaşamın kökenine), ileride bakacağız.

Bu bölümün başında değindiğim, son bir husus da termodinamik ihtilafına ilişkin olarak ele alınmalıdır. Söylemin (ve tartışmanın) oldukça evrensel bir kuralı da kişinin mantığa dayanan argümanlar kullanırken tutarlı olmasıdır. Fakat çoğu düşünce mantıken tutarlı olmasına rağmen doğru değildir (örneğin, tek boynuzluların gerçek hayvanlar olduğunu düşünmek mantıksal olarak tutarlı olabilir ama böyle hayvanlar gerçekte yokturlar). Bu nedenledir ki ilerlemek için, mantığın ve kanıtın bileşimine -bilimsel metoda- ihtiyaç duyarız. Yine de en azından, mantıksal olarak tutarsız argümanlar, düşünen her kişi için açıkça kabul edilmez olmalıdır. Bu yüzden, bir duruşu mantıksal akıl yürütmeyi kullanarak eleştirmek ve sonra, aynı mantığa göre kendi duruşunu açıklamayı reddetmek çifte standarttır.

Termodinamik konusuna başvurduklarında, yaratılışçıların yapmış olduğu tam olarak budur. (12) Fizik yasalarının temelinde evrime karşıt kanıtlar bulmaya çabalayarak, bu yasaları dolaylı yoldan tartışmanın ilgili bir parçası olarak kabul ederler. O halde argümanın bir yerinde Tanrı’yı açıklamalarının bir prensibi olarak sunmak veya bilimsel bir savı kutsal kitapla uyuşmadığından reddetmek, makul bir tartışmanın bütün temelini oluşturan mantık ve kanıt kurallarını çiğnemektir. Yaratılışçıların, fiziğe başvurarak başlayıp, doğaüstü bir Tanrı’nın varlığına dönüşleri kuşkusuz sadece termodinamiğin dört yasasını değil, fiziğin bugüne dek saptadığı bütün yasaları da ihlal eder! Sorunun hangi yönlerinin akıl yürütme ve kanıt ölçütlerine bağlı kalmak zorunda olduğunu özenle seçmek ve sonra da oyunun ortasında aniden kuralları değiştirmek bir hayli adaletsizdir.

Dipnotlar

1) Okuyucu, fiziğe girişten sıcaklığın diğer tanımlarını hatırlayacaktır. Örneğin, sıcaklık bir sistemdeki parçacıkların ortalama hızıyla orantılıdır. Matematiksel terimlerle ifade edilirse, p=basınç, V=hacim, n=gazın mol sayısı (moleküllerin sayısı), R evrensel gaz sabiti ve T= sıcaklık olmak üzere; dengedeki bir sistemde pV=nRT olur. Dolayısıyla, dengeye ulaşıldığında sadece sıcaklık değil basınç ve hacim de sabit duruma gelir.

2) Tesadüfen, ikinci yasa sürekli devridaim makinesinin, yani bir kez başlatıldığında sonsuza dek çalışmaya devam edecek bir makinenin, asla olamayacağını iddia eder. Bunun nedeni, enerjinin işe dönüşümünün asla yüzde yüz kullanılabilir olmamasıdır çünkü sistem bütün olarak entropisini arttırmak zorundadır. Bu nedenle, sonsuz küçüklükte sürtünen bir makinede ve çok kullanışlı motorlarda dahi, iş yapılırken ısı kaybedilir. Isı, muhtemel en düşük enerji biçimi olduğundan (iş yapmak için, en düşük kapasiteye sahiptir), enerji zincirindeki son halka gibi hareket eder. Nihayetinde, evrendeki bütün enerji ısıya dönüştürülecektir ve artık hiçbir iş tekrar mümkün olmayacaktır. Bu yasanın üzücü ve kaçınılmaz bir sonucu da, bir kez çalıştırıldığında yakıt ikmal etmeye gereksinim duymaksızın, sonsuza dek çalışacak bir araba satın almayı asla umamayacağımızdır.

3) H. M. Morris’e göre, “Evrim dışarıya ve yukarıya doğru bir değişimdir.”; Evolution, Thermodynamics and Entropy, Baskı no. 3 (1973), Yaratılış Araştırmaları Enstitüsü (Institute for Creation Research) kitapçığı.

4) H. M. Morris, “Entropy and Open Systems”, Baskı no. 40 (1976) Yaratılış Araştırmaları Enstitüsü (Institute for Creation Research) kitapçığı.

5) J. Monod, Rastlantı ve Zorunluluk; Modern Biyolojinin Doğa Felsefesi.

6) Bazı mikroorganizmalar, kimyasal reaksiyonlar veya Dünya yüzeyindeki çok sıcak noktalardan ya da okyanus tabanından yayılan ısıl enerji gibi alternatif enerji kaynaklarını kullanırlar.

7) Bu şu anlama gelir: Eğer gezegendeki insan nüfusunu milyarlarca artırmak isteseydik -ki sorgulanabilir bir stratejidir- hepimizin vejeteryan olması çok daha verimli olurdu.

8) S. J. Gould, Full House: The Spread of Excellence from Plato to Darwin (New York: Harmony, 1996)

9) Bu, tabi ki, insan beyninin, doğal seleksiyonun “hedefi” olduğu anlamına gelmez. Aynı savı, kuşların tüylerinin sürüngenlerdeki daha az gelişmiş yapılardan evrilmesinin anlaşılması için de kullanabiliriz.

10) R. Dawkins, Olasılıksızlık Dağına Tırmanmak.

11) Philip Kitcher’ın Abusing Science: The Case Against Creationism (Cambridge, MA: MIT Press, 1982)’in 4. bölümünde ifade ettiği gibi.

12) “Frequently Encountered Criticisms in Evolution vs. Creatio,” http://www2.uic.edu/~vuletic/cefec.html internet adresinde görülebilir.