Czy porządek może się wyłonić z chaosu?

Pojawiła się nowa nauka — nauka o chaosie! Zrodziła ona nowe słownictwo — między innymi „fraktale”, „bifurkacja”, „efekt motyla”, „dziwne atraktory” oraz „struktury dysypatywne”. Jej obrońcy twierdzą nawet, że jest ona równie ważna jak teoria względności i mechanika kwantowa w dwudziestowiecznej fizyce. Rozszerza się ja także na wiele dziedzin naukowych, a nawet do badań społecznych, ekonomicznych i problemów ludzkiego zachowania się. Ale jak powszechnie czytana książka popularyzująca badania nad chaosem stwierdza:

Tam, gdzie zaczyna się chaos, kończy się klasyczna nauka.^[1]

Istnieje wiele zjawisk, które zależą od tak wielu zmiennych, że ich opis przy pomocy matematyki ilościowej staje się niemożliwy. Jednak takie układy — jak np. turbulentna hydraulika wodospadu — wydają się ujawniać pewien rodzaj porządku w ich pozornie chaotycznym koziołkowaniu, a teoria chaosu rozwinęła się próbując ująć ilościowo porządek w tym chaosie.

Nawet bardzo regularne liniowe związki w końcu staną się nieregularne i nieuporządkowane, jeśli pozostawimy je samym sobie dostatecznie długo. W ten sposób pozornie chaotyczne zjawisko może równie dobrze odzwierciedlać załamanie się w początkowo uporządkowanym systemie, nawet pod wpływem bardzo niewielkich perturbacji. Znane jest to jako „Efekt Motyla”. Gleick definiuje ten termin następująco:

Efekt Motyla: motyl zaburzający powietrze dzisiaj w Pekinie może być przyczyną huraganu w następnym miesiącu w Nowym Jorku.^[2]

Nie ulega wątpliwości, że niewielkie przyczyny mogą łączyć się z innymi i przyczyniać się do większych efektów — efektów, które zwykle wydają się być chaotyczne. Znaczy to, że porządek może łatwo degenerować się w chaos. Można sobie nawet wyobrazić, że gdyby ktoś chciał badać dostatecznie głęboko środowisko chaotyczne, to mógłby odkryć do pewnego stopnia poprzednio uporządkowany system, z którego ono powstało. Teoria chaosu usiłuje właśnie to zrobić i także znaleźć bardziej złożone wzorce porządku w ogólnym chaosie.

Te złożone wzorce nazywają się „fraktalami” i definiuje je się jako „kształty geometryczne o takiej strukturze, że powiększenie [ich fragmentu] o dowolny czynnik odtwarza pierwotny obiekt”.^[3] Jeśli definicja ta nie wyjaśnia adekwatnie tego terminu, to może ta będzie lepsza: „przestrzenne formy ułamkowych wymiarów”.^[4] Bez względu na to, jak się je zdefiniuje, podaje się liczne przykłady fraktali — od płatków śniegu poprzez linie wybrzeży do obłoków gwiezdnych.

Odkrycie, iż w systemach chaotycznych zamiast całkowitej przypadkowości może istnieć jakiś leżący u podstaw porządek, jest — naturalnie — zgodne z prawami termodynamiki. Kłopot polega na tym, że niektórzy uprawiający myślenie życzeniowe w tej dziedzinie zaczęli zakładać, iż chaos może także jakoś generować wyższy porządek — w szczególności ewolucję. Głosi się, że idea ta jest rozwiązaniem problemu, jak rosnąca złożoność wymagana przez ewolucję może pokonać dezorganizujące procesy wzrostu entropii. Znane drugie prawo termodynamiki — zwane także prawem wzrostu entropii — zauważa, że każdy system — czy to zamknięty, otwarty — przynajmniej dąży do rozkładu. Sam Wszechświat „chyli się ku upadkowi”, zmierza do nieuchronnej „śmierci cieplnej”, i jak dotąd jest to problem nie do rozwiązania dla ewolucjonistów.

Ponury obraz ewolucji kosmicznej stał w ostrym kontraście z myśleniem ewolucjonistycznym wśród dziewiętnastowiecznych biologów, którzy zauważali, że świat ożywiony ewoluuje od nieporządku do porządku, ku stanowi ciągle zwiększającej się złożoności.^[5]

Autorem powyższej wypowiedzi jest Fritjof Capra, fizyk na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, jeden z czołowych uczonych zaangażowanych w Ruch Nowej Ery, która zmierza do skojarzenia postępu ewolucyjnego z katastroficznymi rewolucjami. Wierzy on, że w pewien tajemniczy sposób chaos może tworzyć postęp ewolucyjny.

Paul Davies, płody brytyjski autor z dziedziny astronomii, nie jest, podobnie jak Capra, ateistycznym ewolucjonistą, ale ewolucjonistą panteistycznym. Wierzy, że porządek może powstać z chaosu, że rosnący nieporządek, o którym mówi prawo wzrostu entropii (drugie prawo termodynamiki) może jakoś generować rosnącą złożoność implikowaną przez ewolucję.

Widzimy teraz, jak we Wszechświecie mogła wzrastać jednocześnie zarówno organizacja, jak i entropia. Optymistyczne i pesymistyczne strzałki czasu mogą współistnieć: Wszechświat może ujawniać twórczy jednokierunkowy postęp, nawet w obliczu drugiego prawa.^[6]

Ale jak udowodniono tę nadzwyczajną możliwość? Capra tak odpowiada na to pytanie:

Wielkim osiągnięciem Ilii Prigogine'a, który użył nowej matematyki, by ponownie ocenić drugie prawo poprzez radykalne przemyślenie tradycyjnych naukowych ujęć porządku i nieporządku, było jednoznaczne usunięcie konfliktu między dwoma sprzecznymi dziewiętnastowiecznymi ujęciami ewolucji.^[7]

Prigogine to belgijski uczony, który otrzymał nagrodę Nobla w 1977 roku za swoją pracę na temat termodynamiki układów działających dynamicznie w warunkach nierównowagowych. Argumentował on (matematycznie, nie eksperymentalnie), że układy dalekie od równowagi, z dużym przepływem energii, mogą produkować wyższy stopień porządku.

Wielu innych uczonych także uznało Prigogine'a za naukowego zbawcę ewolucjonizmu, który w przeciwnym przypadku wydawałby się wykluczony przez prawo wzrostu entropii. Pewien uczony z UNESCO tak ocenił jego pracę:

Moim zdaniem Prigogine daje uzasadnienie dla procesu ewolucji — samoorganizacji w warunkach zmiany.^[8]

Znaczenie tego rzekomego „odkrycia” podkreśla też Coveny:

Z epistemologicznego punktu widzenia wkład Brukselskiej Szkoły Prigogine'a ma bez wątpienia olbrzymie znaczenie.^[9]

Capra myśl tę rozwija dalej:

W klasycznej termodynamice dysypacja energii przy przepływie ciepła, tarciu i podobnych procesach zawsze powiązana była ze stratą. Pojęcie struktury dysypacyjnej Prigogine'a wprowadziło radykalną zmianę w tym ujęciu pokazując, że w otwartych systemach dysypacja staje się źródłem porządku.^[10]

Faktem jednak jest, że za wyjątkiem bardzo słabego sensu Prigogine nie wykazał, iż dysypacja energii w jakimkolwiek otwartym układzie produkuje porządek. W chaotycznym zachowaniu się układu, w którym ma miejsce bardzo wielka dysypacja energii pewne kształtują się pewne tymczasowe struktury (nazywa on je „strukturami dysypacyjnymi”) i wkrótce zanikają. Nigdy natomiast nie wykazał — nawet matematycznie — że struktury te powielają się lub generują jeszcze wyższe stopnie porządku.

Użył on przykładu niewielkich wirów w filiżance gorącej kawy. Podobnym przykładem byłby dużo większy „wir” w trakcie tornada czy huraganu. Można je postrzegać jako „struktury” i wyglądają jak „uporządkowane”, ale szybko zanikają. Pozostawiają po sobie nie wyższy stopień zorganizowanej złożoności, ale wyższy stopień rozproszenia i dezorganizacji.

A jednak ewolucjoniści obecnie argumentują, że taki chaos jakoś generuje wyższy etap ewolucji! Prigogine nawet jest współautorem książki zatytułowanej Order Out of Chaos (Porządek z chaosu).

Daleko od warunków równowagi mamy do czynienia z przekształceniem się z nieporządku, z termicznego chaosu, w porządek.^[11]

Jednak istotne jest, że wszystkie jego nagrodzone Noblem analizy miały charakter filozoficzny i matematyczny — a nie eksperymentalny! Sam przyznał, że przez lata nie pracował w laboratorium. Zjawiska, które on i inni próbują nazywać ewolucją z chaosu do porządku, można realizować na papierze albo na ekranie komputera, ale nie w rzeczywistym życiu.

Nawet pierwszy niesamowicie ważny etap w procesie ewolucyjnym — samoorganizacji nieożywionych cząsteczek w samoodtwarzające się cząsteczki — nie można w ten sposób wyjaśnić. Prigogine przyznaje się do tego:

Problem porządku biologicznego obejmuje przejście od aktywności molekularnej do ponadmolekularnego porządku komórki. Problem ten jest daleki od rozwiązania.^[12]

I wówczas wypowiada naiwne twierdzenie, iż ponieważ życie „pojawiło się” na Ziemi bardzo wcześnie w historii geologicznej, to musiało być (!) „rezultatem spontanicznej samoorganizacji”. Ale przyznaje się do niepewności co do tego ważnego wniosku.

Musimy jednakże przyznać, że daleko nam jeszcze do jakiejkolwiek ilościowej teorii.^[13]

Rzeczywiście, bardzo daleko — i dalej nawet od jakiegokolwiek dowodu eksperymentalnego!

Jeśli chodzi o twierdzenie, że „porządek” widoczny we fraktalach ma jakiś związek z ewolucją, to z nowej książki poświęconej temu, co autor nazwał „nauką o samozorganizowanej krytyczności”, wydobyliśmy następujące wyznanie:

W popularnej literaturze znajdujemy zagadnienia chaosu i fraktalnej geometrii stale wzajemnie powiązane, pomimo faktu, iż mają one niewiele wspólnego. (...) Krótko, teoria chaosu nie może wyjaśnić złożoności.^[14]

Obecnie szeroko propagowana jest dziwna idea, że w zakładanej historii życia na Ziemi liczącej cztery miliardy lat ewolucja postępowała poprzez długie okresy stazy, przerywane przez krótkie okresy olbrzymiego wymierania. Wówczas nagłe ewolucyjne wyłanianie się organizmów o wyższej złożoności następowało z chaotycznego środowiska, będącego przyczyną wymierania.

Z jednej strony katastroficzne wymieranie całościowych faun i flor różnych regionów może zaprzeczyć efektywności wielu mechanizmów przeżycia, które wyewoluowały w trakcie uprzednich warunków zewnętrznych. Jednocześnie taki kryzys może wyeliminować genetycznie i ekologicznie rozmaite jednostki taksonomiczne na całym świecie. Tylko kilka gatunków mogłoby przeżyć i stanowić źródło późniejszej ewolucyjnej radiacji. Ten scenariusz wymaga wysokiego poziomu makroewolucji i wybuchowej radiacji, by wyjaśnić odrodzenie się podstawowych ekosystemów w ciągu 1-2 milionów lat po masowych wymieraniach fanerozoicznych.^[15]

Takie koncepcja płyną nie ze świadectwa empirycznego, ale jedynie z filozoficznych spekulacji opartych na braku świadectwa! „Ponieważ nie ma żadnego świadectwa, że ewolucja postępowała stopniowo, to musiała ona się realizować chaotycznie!” To wydaje się być pomysłem.

Jeśli ktoś chce wierzyć ślepo, że porządek może spontanicznie wyłaniać się z chaosu, to należy pamiętać, że żyjemy w wolnym kraju. Ale proszę tego nie nazywać nauką!

Henry M. Morris,  John D. Morris

Przypisy

^* Dr Henry Morris jest założycielem i emerytowanym przewodniczącym Instytutu Badań Kreacjonistycznych (ICR) w El Cajon, California, USA. Dr John Morris jest urzędującym przewodniczącym Instytutu Badań Kreacjonistycznych.

^[1] James Gleick, Chaos. Narodziny nowej nauki, Zysk i S-ka Wydawnictwo, Poznań 1996, s. 11.

^[2] Tamże, s. 17.

^[3] Mcgraw-Hill Dictionary of Scientific and Technical Terms, 4th edition, 1989, s. 757.

^[4] Stan G. Smith, Chaos: Making a New Heresy, Creation Research Society Quarterly, March 1994, vol. 30, s. 196.

^[5] Fritjof Capra, The Web of Life, Anchor Books, New York 1996, s. 48.

^[6] Paul Davies, The Cosmic Blueprint, Simon and Schuster, New York 1988, s. 85.

^[7] Capra, The Web..., s. 49.

^[8] Cyt. w: Will Lepkowski, The Social Thermodynamics of Ilya Prigogine, w: Chemical and Engineering News, Bantam, New York 1979, s. 30.

^[9] Peter V. Coveny, The Second law of Thermodynamics: Entropy, Irreversibility, and Dynamics, Nature, June 2, 1988, vol. 333, s. 414.

^[10] Capra, The Web..., s. 89.

^[11]  Ilya Prigogine and Isabelle Stengers, Order Out of Chaos, Bantam Books, New York 1984, s. 12.

^[12] Tamże, s. 175.

^[13] Tamże, s. 176.

^[14] Per Bak, How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality, Springer-Verlag, New York 1996, s. 31.

^[15] Erle G. Kauffman and Douglas H. Erwin, Surviving Mass Extinctions, Geotimes, March 1995, vol. 40, s. 15.

Źródło: Na Początku...1998, nr 8 (106), s. 226-232.

Henry M. Morris and John D. Morris, Can Order Come out of Chaos?, Acts & Facts June 1997, vol. 26, No. 6, Back to Genesis No. 102, s. a-d. Z jęz. angielskiego za zgodą Autorów tłumaczył Mieczysław Pajewski.

Zobacz także komentarz do tego tekstu: Mieczysław Pajewski, „Votum separatum w sprawie drugiej zasady termodynamiki”, Na Początku...1998, nr 8 (106), s. 232-236.