¿La evolución viola la segunda ley de la termodinámica?

Respondo porque como Profesor de Física que soy, le tengo un cariño muy especial a la termodinámica, esa rama de la física madre de todas las tecnologías asociadas a motores, turbinas, intercambiadores de calor y otros artefactos que les encantan a los ingenieros, además de haber hecho posible la comprensión y el dominio de las reacciones químicas a través de una de sus derivadas, la termoquímica.

¿Qué dice el segundo principio de la termodinámica?

El segundo principio, en su versión más comprensible desarrollado para los artefactos de los que hablaba antes, dice que no es posible fabricar una máquina térmica que transforme todo el calor aportado en trabajo útil, éste es el enunciado de Kelvin-Planck y personalmente es uno de los que más me gusta.

Como consecuencia de ello se tiene que en un sistema aislado (sin intercambio de masa ni de energía con el resto del universo) una cierta magnitud termodinámica que resulta ser una función de estado que se denomina entropía no puede decrecer.

Como pueden apreciar, la afirmación «la evolución viola la segunda ley de la termodinámica» muestra más un concepto erróneo sobre la termodinámica que sobre la evolución. La segunda ley de la termodinámica es clara, otro alcance: «No es posible ningún proceso en el que el único resultado sea ​​la transferencia de energía de un cuerpo más frío a uno más caliente» (Atkins, 1984, The Second Law , pág. 25) Es posible que ahora te estés rascando la cabeza preguntándote qué tiene que ver esto con la evolución. La confusión surge cuando la segunda ley se expresa de otra manera equivalente: «La entropía de un sistema cerrado no puede disminuir». La entropía es una indicación de energía inutilizable y, a menudo (¡pero no siempre!) corresponde a nociones intuitivas de desorden o aleatoriedad. Por tanto, los creacionistas malinterpretan la segunda ley para decir que las cosas progresan invariablemente del orden al desorden.

No entraré en detalles matemáticos porque dado el calibre de la pregunta, aunque ¡qué más da!, así es como se define la entropía:

Mi profesor de termodinámica, fallecido hace varios años ya, Jorge Lay, ¡un maestro!, decía que si alguien no sabía que diantres era esto de arriba, le prohibía que hablara de desorden, que si usted quiere decir que algo está desordenado no recurra a la entropía, porque si no entendemos esto mejor ni hablar de física estadística ni de la lápida de Boltzmann, preferible no hablar además de Claude Shannon y su teoría de la información. Dejemos pues que Ludwig Boltzmann, Claude Shannon y mi admirado profesor Jorge Lay descansen en paz.

A estas alturas de la respuesta, todos los que han visto un vídeo de youtube en contra de la evolución que hablaba de la entropía ya les explotó el cerebro, pero para los demás subrayo el hecho de lo que significa sistema aislado. La Tierra no lo es, evidentemente, el resto son patrañas falaces.

Así es, y aquí está la trampa, descuidan el hecho de que la vida no es un sistema cerrado. El sol proporciona energía más que suficiente para impulsar las cosas. Si una planta de zanahoria madura puede tener más energía utilizable que la semilla de la que creció, ¿por qué debería alguien esperar que la próxima generación de zanahorias no pueda tener aún más energía utilizable? Los creacionistas a veces intentan evitar esto afirmando que la información que llevan los seres vivos les permite crear orden. Sin embargo, para la segunda ley la vida no solo es irrelevante, sino que el orden desde el desorden también es común en los sistemas no vivos. Los copos de nieve, las dunas de arena, los tornados, las estalactitas, los lechos de los ríos escalonados y los relámpagos son solo algunos ejemplos del orden que proviene del desorden de la naturaleza; ninguno requiere un programa inteligente para lograr ese orden. En cualquier sistema no trivial con mucha energía fluyendo a través de él, es casi seguro que encontrará un orden que surja en algún lugar del sistema. Si se supone que el orden que surge desde el desorden viola la segunda ley de la termodinámica, ¿por qué es de naturaleza omnipresente?

Insisto, el argumento de la termodinámica contra la evolución muestra un concepto erróneo sobre la evolución, así como sobre la termodinámica, ya que una comprensión clara de cómo funciona la evolución debería revelar fallas importantes en el argumento. La evolución dice que los organismos se reproducen con solo pequeños cambios entre generaciones (según su propia especie, por así decirlo). Por ejemplo, los animales pueden tener apéndices más largos o más cortos, más gruesos o planos, más claros o más oscuros que sus padres. Ocasionalmente, un cambio puede ser del orden de tener cuatro o seis dedos en lugar de cinco. Una vez que aparecen las diferencias, la teoría de la evolución exige un éxito reproductivo diferencial. Por ejemplo, tal vez los animales con apéndices más largos sobreviven para tener más descendencia que los de apéndices cortos. Todos estos procesos se pueden observar hoy.

Concluiré diciendo que solo hay dos ramas de la física contra las que los que ignoran la física cometen atentados mayores que contra mi amada termodinámica, una de ellas es la Relatividad, con la famosa frase de «que como dijo Einstein, todo es relativo» (por favor estudie usted la métrica de Minkowski y las transformaciones de Lorentz en vez de decir tantas estupideces) y la otra es sobre mecánica cuántica con el famoso principio de Heisenberg de incertidumbre, que parece dar carta blanca a los pseudopedantes para decir cualquier barbaridad.

Así que por favor, dejen a la termodinámica en paz que no le ha hecho mal a nadie para sufrir estas faltas de respeto y por el contrario ha facilitado en gran parte que podamos vivir en un mundo tan cómodo como el actual.

BONUS:

Aquí le dejo algo para que se entienda de verdad qué dice el segundo principio, en ninguno de los links se habla de la evolución pero sí hay cosas como integrales y otros conjuros diabólicos:

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Segundo_principio_de_la_termodin%C3%A1mica_(GIE)

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Desigualdad_de_Clausius_(GIE)

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Entrop%C3%ADa_(GIE)

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Problemas_del_segundo_principio_de_la_termodin%C3%A1mica_(GIE)

Y en este enlace se explica magistralmente el enfoque de la física estadística de Boltzmann sobre la entropía y deja claro por qué la creencia popular de que la entropía es igual al desorden hay que estudiarla con minuciosidad y que el símil de los microestados con cartas desordenadas y ese tipo de cosas, es mucho más peligroso porque la física estadística y en concreto la teoría cinética de los gases estudia lo que pasa entre moléculas y usando la estadística se extraen conclusiones a nivel macroscópico y no con bolitas o cartas:

https://www.liceoagb.es/quimigen/termo12.html