进化论下热力学第一定律与第二定律的尖锐矛盾

摘自《游子吟》里程著

热力学第一定律和第二定律是科学界公认的宇宙普遍规律。能量守恒定律是说，能量可以由一种形式变为另一种形式，但其总量既不能增加也不会减少，是恒定的。二十世纪初爱因斯坦发现能量和质量可以互变后，此定律改为能质守恒定律。这个定律应用到热力学上，就是热力学第一定律。这一定律指出物质和能量既不能被消灭也不能被创造，一度曾被无神论当作宇宙永恒的根据。

　　热力学第二定律是描述热量的传递方向的：分子有规则运动的机械能可以完全转化为分子无规则运动的热能；热能却不能完全转化为机械能。此定律的一种常用的表达方式是，每一个自发的物理或化学过程总是向著熵（entropy）增高的方向发展。熵是一种不能转化为功的热能。熵的改变量等于热量的改变量除以绝对温度。高、低温度各自集中时，熵值很低；温度均匀扩散时，熵值增高。物体有秩序时，熵值低；物体无序时，熵值便增高。现在整个宇宙正在由有序趋于无序，由有规则趋于无规则，宇宙间熵的总量在增加。 (因此)热力学第二定律告诉我们，宇宙不是在进化，乃是在退化之中。曾长期在美国西北大学执教的物理学家贝克博士（Dr. Edson Peck）指出，“我们的宇宙中熵值有增高的倾向”， “我们有充分的理由相信，宇宙象一个发条逐渐慢下来的大时钟” ¹。诚然，我们也可以观察到一些暂时逆热力学的自然现象，如生命现象。动、植物由受精卵开始，从简到繁、从不分化到分化，最后成为一完整的动物或植株。之所以说“暂时”，是因为这些动、植物最后也要衰老和、死亡和解体。

　　暂时逆热力学的生命现象需要两个必备条件。第一是要有蓝图或指令。这就是在精子和卵子的DNA中所携带的来自父母双方的遗传基因。在这些基因的调控下，一颗绿豆发芽长成一株绿豆苗，鸡蛋孵化后成为一只小鸡。第二是要一个能量转化系统，以供给发育时期所需的能量。光合作用、消化作用、血液循环和呼吸作用等都是这样的转化系统。

　　进化论者认为，地球是开放系统，可以不断从太阳吸收能量以弥补在熵增高的过程中所消耗的能量，因而进化与热力学第二定律并不矛盾。但是，他们把能量的多寡与能量的转化相混淆了。问题不是太阳是否有足够的能量维持进化过程，而在于太阳的能量怎样用来维持进化过程。如果把一头野牛放进一家瓷器店，野牛用它巨大的能量在店内作功的结果只能是一场破坏。同样，如果盖一座楼房没有设计图纸，没有建筑师统一指挥，乃是让各种机器自由运作，让人们把水泥、砖头随意堆砌，楼房根本无法盖成。

　　如果进化是宇宙的普遍现象，那么在宇宙中一定有宏大的指令系统和能量转化系统，使万物能逆热力学第二定律，由无序到有序、由低级到高级不断地进化。但是，人们在宇宙中找不到这样的系统，故进化的模式是与热力学第二定律直接相冲突的。

　　创造的模式则与热力学第二定律相吻合。起初神创造天地时，“神看光是好的，就把光暗分开了”（创一4）。这告诉我们神起初创造的世界是冷热分开的低熵世界。世界被创造后，即慢慢开始退化。热力学第二定律的提出只是近一、二百年的事，但《圣经》早在两千多年前清楚地指出了宇宙中熵不断增高的自然趋势，“天地都如外衣渐渐旧了”（诗一○二 26）；“天必象烟云消散，地必如衣服渐渐旧了”（赛五一6）。

　　热力学第二定律还告诉我们，宇宙不是永恒的。因为按此定律，宇宙的熵值在不断增高；总有一天，当宇宙各处的温度完全均匀一致时，熵增到最大值，一切能量都不再能作功，只剩下分子的随机运动。此时宇宙就到达等温热死阶段，一片死寂荒凉。这就是宇宙的终点。现在宇宙还没有进入最后阶段，说明宇宙的过去还不够长；即，宇宙必有一个起始点。宇宙必有起点和终点，不是永恒的。创造模式相信宇宙是神创造的，故宇宙不是永恒的。

　　如果把热力学第一定律和热力学第二定律结合起来，可以引伸出一个十分重要的结论。第一定律说：质能不能被创造也不能被消灭，也就是说，宇宙不能自己开始；热力学第二定律却说宇宙必定有一个开始。这样，宇宙只能有一个不受第一定律支配的超然的开始。这样的开始不可能是自然进化而是神超然的创造。

注释

1. 海弗来著，《科学家相信神》, 刘家玉译(台北：中国主日学协会， 1980)，页35-36。

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