Talloze keren per dag komen voorbeelden langs van spontane chaos en toename van wanorde. Zelfs het heelal ontkomt er niet aan. Dat doet vermoeden dat de orde ooit maximaal is geweest.

Al deze gebeurtenissen, de vervorming van de auto en het kopje dat breekt, hebben plaats volgens de tweede wet van de thermodynamica. Deze wet geldt voor alle gesloten systemen. Zo’n systeem beweegt zich spontaan in de richting van een ”waarschijnlijker toestand van materie en energie”, zoals wetenschappers dat zeggen. In alledaagse taal: orde wordt na verloop van tijd wanorde, waarbij de hoeveelheid bruikbare energie in het systeem afneemt. Simpel gezegd: gebouwen takelen af, warm water koelt af en een rivier stroomt altijd van een helling af en nooit omhoog.

Op deze thermodynamische wet is geen enkele uitzondering denkbaar. Hij geldt altijd en overal. „Het is de enige universele natuurkundige theorie; ik ben ervan overtuigd dat deze nooit zal kunnen worden omvergeworpen”, schreef Albert Einstein in zijn boek ”Autobiographical notes”.

Er bestaan echter processen waardoor de totale hoeveelheid bruikbare energie in een systeem lijkt toe te nemen: planten en dieren groeien immers; fabrieken maken allerlei voorwerpen.

Als deze gebeurtenissen echter iets nauwkeuriger worden bekeken, blijkt dat toch een slag anders te liggen. Planten maken gebruik van energie die de zon kwijtraakt. Dieren halen energie uit planten om zelf te groeien. En fabrieken draaien op elektriciteit.

De nettoafname van bruikbare energie en toename van wanorde wordt in vaktaal entropie genoemd. De totale entropie, die de wanorde in een gesloten systeem weergeeft, kan alleen maar toenemen.

Hittedood

Hoewel volgens de eerste wet van de thermodynamica de totale hoeveelheid energie en materie in een gesloten systeem gelijk blijft, neemt volgens de tweede wet de totale hoeveelheid bruikbare energie af: de entropie of wanorde neemt voortdurend toe.

Dit is de reden waarom wetenschappers voorspellen dat het heelal ooit een „hittedood” zal sterven: alle sterren zijn dan opgebrand en alle warmte, onbruikbare energie, is dan gelijk verdeeld over het heelal: het heeft een toestand van thermodynamisch evenwicht bereikt.

Carl Wieland, directeur van Creation Ministries International in Australië, denkt inderdaad dat beide wetten van de thermodynamica ook voor het heelal, het grootste gesloten systeem, gelden. „Ze noodzaken ons om enkele extreem belangrijke en verstrekkende conclusies te trekken over onze werkelijkheid.”

Wat voor conclusies dan? Allereerst dat het heelal ooit een begin heeft gehad, stelt Wieland. De entropie was toen minimaal en de hoeveelheid bruikbare energie maximaal. Sinds het allereerste begin „stroomt de rivier van de helling af”: de entropie (wanorde) neemt toe en de hoeveelheid bruikbare energie neemt af.

De meeste wetenschappers situeren het allereerste begin bij de oerknal waarbij uit een singulariteit –een ”niets”– het complete heelal zou zijn ontstaan. Wieland: „Astronomen hebben zeer verfijnde theorieën opgesteld over hoe het universum in feite zichzelf heeft gecreëerd, met vrijwel gelijke hoeveelheden materie en antimaterie die spontaan zijn verschenen uit het niets, uit schommelingen in een kwantumvacuüm.”

Deze redeneringen raken volgens Wieland kant noch wal. „Ze zijn fundamenteel irrationeel. De singulariteit die ze veronderstellen, kan niet echt ”niets” zijn; maar deze veronderstelt het bestaan van de wetten van de kwantummechanica en het bestaan van ruimte en tijd.”

Alles wat een begin heeft, heeft een oorzaak, stelt de Australiër. „Het heelal dus ook.” Volgens de tweede wet van de thermodynamica is het onmogelijk dat het heelal zichzelf heeft geordend en zichzelf heeft ‘opgewonden’ tot een niveau van minimale entropie.

Wieland: „”Niets” kan geen oorzaak zijn van iets. De rivier stroomt uitsluitend van de helling af. De oorzaak van het heelal moet dus een andere zijn dan het heelal zelf. Er moet daarom een Schepper zijn Die Zelf geen deel uitmaakt van Zijn schepping: niemand anders dan de Eeuwige God Die Zich in de Bijbel openbaart.”

Thermodynamica en evolutie

Ook voor de evolutietheorie heeft de tweede wet van de thermodynamica consequenties. „Evolutionisten redeneren gewoonlijk als volgt: de tweede wet verbiedt alleen toename in complexiteit als dit gebeurt in een gesloten systeem. En dat is juist”, reageert de Australiër Carl Wieland. „Maar vaststellen dat een systeem niet gesloten, dus open is, zodat er energie van buitenaf in kan komen, is niet genoeg. Er moet ook een adequaat mechanisme bestaan om een open systeem te dwingen zijn entropie te verlagen, en dus meer orde toe te staan. De natuurlijke richting is toename van wanorde.”

Voor bijvoorbeeld de groei van een plant is zo’n mechanisme bekend. De zon neemt toe in entropie en zendt licht en warmte naar de aarde. De plant gebruikt deze energie om te groeien.

Wieland: „Maar voor evolutie, bijvoorbeeld de spontane vorming van DNA met een specifieke volgorde van de letters die de code vormen van zinvolle genetische informatie, bestaat zo’n mechanisme niet. Uit de tweede wet volgt dat pure, ongerichte en doelloze energie ook in een open systeem niet zal leiden tot toename van orde, maar tot wanorde. Informatie is orde. Om informatiedragende DNA-sequenties te construeren, zijn gerichte inspanning en intelligentie nodig.”

Uit onderzoek van de Amerikaanse biochemicus John Sanford van Cornell University in Ithaca, New York, blijkt datde orde in het genoom bovendien niet toe-, maar afneemt. Elke keer als een DNA-streng zich kopieert, treden mutaties op in de letters van de genetische code. Deze kopieerfouten krijgen een plaatsje in het genetisch materiaal en worden doorgegeven aan de volgende generatie.

Berekeningen van Sanford met supercomputers tonen aan dat natuurlijke selectie en aanverwante mechanismen, zoals genetische drift, niet in staat zijn de toename van slechte mutaties een halt toe te roepen. Elke volgende generatie heeft te maken met slechter genetisch materiaal. Ten slotte leidt dat tot een ”mutatie meltdown”, waardoor de populatie uitsterft, zo stelt Sanford.

Als een enkele generatie 100 tot 300 nieuwe mutaties oplevert, hebben de kinderen er 200 tot 600; de kleinkinderen 300 tot 900 enzovoort. „Dit is potentieel een grote bedreiging voor de mensheid”, aldus Sanford. Al binnen 300 generaties (6000 jaar) blijkt het genetische materiaal zo ver te zijn gedegenereerd dat de mensheid binnen 100.000 jaar zeker uitgestorven zou zijn. „Dit is een groot probleem voor de evolutiegedachte.”

Ten slotte sluit de biochemicus, die door zijn onderzoek van atheïst een jongeaardecreationist is geworden, het spontaan ontstaan van nieuw, stabiel genetisch materiaal door mutaties en natuurlijke selectie niet uit. Maar het kost in theorie 12 miljard jaar om één stabiel nieuw gen spontaan te laten ontstaan. „Dit is zo’n beetje de tijd die sinds de oerknal is verstreken. Het zal duidelijk zijn dat ook dit niet spoort met de evolutiegedachte.”

De tweede wet omzeild?

Sommige wetenschappers proberen met alle geweld de gedachte dat het heelal een begin heeft gehad te omzeilen. Het idee dat er een Schepper heeft gestaan aan het begin van alles, staat hun niet zo aan. Ze denken daarom dat er een oneindige herhaling bestaat van big bangs en big crunches (waarbij het heelal weer ineenstort).

Einstein is de eerste geweest die deze gedachte rond 1930 opperde. Vandaag de dag zijn het Paul Steinhardt van Princeton University in Elisabeth, Neil Turok van de Britse Cambridge University en Lauris Baum en Paul Frampton van de University of North Carolina die een dergelijk cyclisch model hebben uitgewerkt.

De Australische creationist Carl Wieland reageert op die visie: „Maar de tweede wet op de thermodynamica verbiedt dergelijke cycli: bij elke cyclus van een oerknal en een ineenstorting neemt de entropie toe. Dat betekent dat er dan alsnog ergens een begin moet zijn geweest.”

Boekgegevens

World Winding Down, Carl Wieland; uitg. Creation Book Publishers, Powder Springs, 2012; ISBN 978 1 921 64372 9; 96 blz.; € 10,-.

Genetic Entropy and the Mystery of the Genome, J. C. Sanford; uitg. FMS Publications, Waterloo, 2008; ISBN 978 0 98163 160 8; 234 blz.; € 16,99.