Otro error sobre la termodinámica
Inmediatamente después de las palabras citadas arriba, Brush dice:
“Una mejor respuesta es señalar que el estado de equilibrio de un sistema se determina buscando no la máxima entropía sino la mínima energía libre; que equilibra la energía E contra la entropía S [y T es la temperatura absoluta] (E–TS). Un ejemplo obvio es la cristalización de moléculas de agua a partir de un vapor: a bajas temperaturas, un estado de baja energía con baja entropía (un cristal) se verá favorecido sobre un estado de alta energía con alta entropía (un gas). La versión creacionista de la termodinámica no logra explicar por qué nieva.”[i]
[i] Ibíd.
Brush llega a conclusiones equivocadas porque omite un análisis cuidadoso antes de insistir en el punto que quiere señalar. Primero expliquemos el equilibrio. Si se deja un automóvil con los frenos desactivados y la transmisión en punto muerto en la cima de una colina, el automóvil no está en equilibrio. Un pequeño empujón hará que ruede hasta un valle al pie de la colina. Pero si el automóvil se deja en las mismas condiciones en un valle al pie de la colina, entonces está en equilibrio. Un pequeño empujón puede hacer que se mueva un poco hacia adelante y hacia atrás, pero se asentará en el fondo. ¿Qué hace la diferencia? En la cima de la colina, el automóvil tiene energía potencial que un pequeño empujón puede liberar. Podemos llamar a esta energía potencial "energía libre" porque puede liberarse. En la parte inferior de la colina, la energía potencial es mucho menor. La energía libre es mínima, es decir, llega a cero, cuando el sistema (el automóvil en la colina) está en equilibrio.
Consideremos ahora una nube que contiene diminutos cristales de hielo suspendidos. En la nube el vapor de agua está en contacto directo con el hielo. Lo que sucederá depende de las condiciones.
En un rango de temperaturas, si la presión es exactamente la adecuada para la temperatura, el hielo no se derretirá y el vapor de agua no se congelará. Esto es lo que llamamos equilibrio. En el equilibrio, el vapor de agua está a la misma temperatura que el hielo. No puede haber flujo de calor si no hay diferencia de temperatura. A cualquier temperatura constante, el cambio de entropía del vapor de agua es el calor que sale dividido por la temperatura absoluta. En el equilibrio no sale calor, por lo que el cambio de entropía del vapor de agua es cero. El cambio de entropía del hielo también es cero por la misma razón. Los diminutos cristales de hielo permanecen suspendidos en la nube. No crecen, por lo que nunca llegan a ser lo suficientemente grandes como para caer de la nube. No habrá nieve mientras la temperatura y la presión se mantengan adecuadas para establecer el equilibrio. Los especialistas en termodinámica pueden calcular la presión adecuada para la temperatura utilizando las propiedades conocidas del hielo y el vapor de agua. A partir de estos, calculan la energía libre e identifican la temperatura y la presión que minimizarán la energía libre. Tengamos en cuenta que la energía libre mínima nos indica la presión y la temperatura que no producirán nevadas y no darán lugar a ningún aumento de entropía.
Si de hecho se está formando nieve, entonces el vapor de agua y el hielo no están en equilibrio. Algo debe estar enfriando la nube para bajar su temperatura lo suficiente como para que el vapor de agua se congele. Por lo general, una nube se enfría cuando una corriente ascendente la empuja hacia las regiones más frías de la atmósfera superior. Siempre que hay vientos hay un aumento de entropía, porque los vientos no son reversibles.
El enfriamiento es necesario para producir nevadas. Considere lo que sucede entre las moléculas de vapor de agua y los cristales de hielo suspendidos. Siempre habrá una distribución de velocidades entre las moléculas de vapor de agua. Algunos se moverán más rápido que otros. Si una molécula que se mueve rápidamente golpea un cristal de hielo, es probable que rebote, pero una molécula que se mueve lentamente puede adherirse y hacer que el cristal crezca. Quitar las moléculas de vapor de agua que se mueven lentamente de la nube y pegarlas en los cristales hace que la velocidad promedio de las moléculas de vapor de agua restantes sea más rápida. Dado que la velocidad promedio es más rápida, el vapor de agua restante se calienta. Surge una diferencia de temperatura entre el vapor de agua y el cristal de hielo. Esto parece contrario a la segunda ley de la termodinámica. Cuando una piedra caliente cae en agua fría, ambas llegan a la misma temperatura, pero ahora parece que una molécula fría que cae sobre el hielo hace que el vapor de agua restante se caliente. ¿Es esto de hecho una contradicción? No, la segunda ley de la termodinámica habla de los estados inicial y final de un sistema, y de regiones “que contienen un número de moléculas suficientemente grande para que las fluctuaciones microscópicas sean insignificantes”.[i] Puede haber fluctuaciones alrededor del equilibrio. Si el vapor de agua se calienta porque las moléculas más lentas se adhieren al hielo, el calor adicional en el vapor de agua fluirá de regreso al hielo y derretirá parte de él. Eso reemplazará las moléculas de vapor de agua perdidas cuando se pegaron al hielo. Sin embargo, si algo enfría la nube, quitará el calor adicional de las moléculas más rápidas que permanecieron en estado de vapor cuando las moléculas más lentas se adhirieron al hielo. El enfriamiento permite que las moléculas de vapor restantes más lentas sigan adhiriéndose al hielo, haciendo que los cristales de hielo crezcan, formen nieve y caigan de la nube.
Brush se confunde por el hecho de que la entropía en un sistema en cambio siempre aumenta (llega a un máximo) pero la energía libre es mínima cuando hay equilibrio (cuando el sistema no cambia). Enrico Fermi (físico estadounidense nacido en Italia, 1901-1954) analizó la energía libre de forma clara y sencilla en su libro clásico Thermodynamics [Termodinámica].[ii] Es absurdo imaginar que Fermi sabía que cada nevada violaría la segunda ley de la termodinámica. Fermi no menciona excepciones a la segunda ley y Einstein dijo que las leyes de la termodinámica son de aplicación universal. El argumento de que la cristalización contradice la segunda ley aparentemente circuló mucho antes de que Brush escribiera su artículo. Sin embargo, el argumento no tiene base en la física. Simplemente está mal. La única razón de su persistencia parece ser el pensamiento acrítico de las personas que realmente no entienden la termodinámica. El pensamiento acrítico prevalece especialmente cuando la gente tiene miedo, por ejemplo, cuando la ciencia de precisión amenaza su especulación favorita.
[i] Prigogine, op. cit. págs. 15–18.
[ii] Fermi, Enrico, Thermodynamics [Termodinámica] (New York: Dover, 1936), §17, págs. 77–82.
Un argumento darwinista sobre la termodinámica
Hemos examinado los argumentos que usan los darwinistas para pretender que su idea no está sujeta a las leyes de la termodinámica. Durante más de cincuenta años los darwinistas han dicho que la luz solar disminuye la entropía de la Tierra, pero un cálculo simple y directo muestra matemáticamente que la luz solar aumenta la entropía de la Tierra. La idea de que la cristalización viola la segunda ley es simplemente falsa. No podemos ser los primeros en notarlo. La persistencia del argumento falso muestra que los darwinistas están perpetuando sus ideas supuestamente “científicas” a través de la mera propaganda. Los propagandistas repiten incesantemente falsedades hasta que la gente las cree sin ninguna prueba.
Muchas personas, incluso muchos físicos, encuentran que la termodinámica es un tema difícil. Desafortunadamente, los temas difíciles se prestan al oscurantismo y la ofuscación. Los darwinistas usan su pretendida comprensión de la termodinámica para promover nociones falsas. Engañan a otros que no entienden los cálculos lo suficientemente bien como para demostrar que están equivocados. En especial, se aprovechan injustamente de la inocencia de niños y adolescentes.
La Sociedad Americana de Física permitió que Brush, un historiador de la ciencia, publicara dos argumentos falsos en uno de sus periódicos. Es posible que los historiadores de la ciencia no entiendan todos los cálculos en el tema elegido. Quizás solo unos pocos biólogos entiendan bien la termodinámica. Cuando escuché el argumento por primera vez, era un adolescente y aún no había estudiado termodinámica. Entonces no podría probar, como acabo de probar ahora, que los argumentos son falsos. Pero no hay excusa para los editores de la Sociedad Americana de Física.
Si un argumento darwinista viola una ley bien establecida de la física, ¿por qué apoyan los miembros de la Sociedad Americana de Física a los darwinistas? Algunas personas dicen que los físicos deberían apoyar el darwinismo si están a favor de la "ciencia" y en contra de la "ignorancia" y el "oscurantismo". Al apoyar el darwinismo, los editores de Brush y de la Sociedad Americana de Física abandonaron la ciencia comprobada, propagaron la ignorancia y participaron en el oscurantismo.
Inmediatamente después de las palabras citadas arriba, Brush dice:
“Una mejor respuesta es señalar que el estado de equilibrio de un sistema se determina buscando no la máxima entropía sino la mínima energía libre; que equilibra la energía E contra la entropía S [y T es la temperatura absoluta] (E–TS). Un ejemplo obvio es la cristalización de moléculas de agua a partir de un vapor: a bajas temperaturas, un estado de baja energía con baja entropía (un cristal) se verá favorecido sobre un estado de alta energía con alta entropía (un gas). La versión creacionista de la termodinámica no logra explicar por qué nieva.”[i]
[i] Ibíd.
Brush llega a conclusiones equivocadas porque omite un análisis cuidadoso antes de insistir en el punto que quiere señalar. Primero expliquemos el equilibrio. Si se deja un automóvil con los frenos desactivados y la transmisión en punto muerto en la cima de una colina, el automóvil no está en equilibrio. Un pequeño empujón hará que ruede hasta un valle al pie de la colina. Pero si el automóvil se deja en las mismas condiciones en un valle al pie de la colina, entonces está en equilibrio. Un pequeño empujón puede hacer que se mueva un poco hacia adelante y hacia atrás, pero se asentará en el fondo. ¿Qué hace la diferencia? En la cima de la colina, el automóvil tiene energía potencial que un pequeño empujón puede liberar. Podemos llamar a esta energía potencial "energía libre" porque puede liberarse. En la parte inferior de la colina, la energía potencial es mucho menor. La energía libre es mínima, es decir, llega a cero, cuando el sistema (el automóvil en la colina) está en equilibrio.
Consideremos ahora una nube que contiene diminutos cristales de hielo suspendidos. En la nube el vapor de agua está en contacto directo con el hielo. Lo que sucederá depende de las condiciones.
En un rango de temperaturas, si la presión es exactamente la adecuada para la temperatura, el hielo no se derretirá y el vapor de agua no se congelará. Esto es lo que llamamos equilibrio. En el equilibrio, el vapor de agua está a la misma temperatura que el hielo. No puede haber flujo de calor si no hay diferencia de temperatura. A cualquier temperatura constante, el cambio de entropía del vapor de agua es el calor que sale dividido por la temperatura absoluta. En el equilibrio no sale calor, por lo que el cambio de entropía del vapor de agua es cero. El cambio de entropía del hielo también es cero por la misma razón. Los diminutos cristales de hielo permanecen suspendidos en la nube. No crecen, por lo que nunca llegan a ser lo suficientemente grandes como para caer de la nube. No habrá nieve mientras la temperatura y la presión se mantengan adecuadas para establecer el equilibrio. Los especialistas en termodinámica pueden calcular la presión adecuada para la temperatura utilizando las propiedades conocidas del hielo y el vapor de agua. A partir de estos, calculan la energía libre e identifican la temperatura y la presión que minimizarán la energía libre. Tengamos en cuenta que la energía libre mínima nos indica la presión y la temperatura que no producirán nevadas y no darán lugar a ningún aumento de entropía.
Si de hecho se está formando nieve, entonces el vapor de agua y el hielo no están en equilibrio. Algo debe estar enfriando la nube para bajar su temperatura lo suficiente como para que el vapor de agua se congele. Por lo general, una nube se enfría cuando una corriente ascendente la empuja hacia las regiones más frías de la atmósfera superior. Siempre que hay vientos hay un aumento de entropía, porque los vientos no son reversibles.
El enfriamiento es necesario para producir nevadas. Considere lo que sucede entre las moléculas de vapor de agua y los cristales de hielo suspendidos. Siempre habrá una distribución de velocidades entre las moléculas de vapor de agua. Algunos se moverán más rápido que otros. Si una molécula que se mueve rápidamente golpea un cristal de hielo, es probable que rebote, pero una molécula que se mueve lentamente puede adherirse y hacer que el cristal crezca. Quitar las moléculas de vapor de agua que se mueven lentamente de la nube y pegarlas en los cristales hace que la velocidad promedio de las moléculas de vapor de agua restantes sea más rápida. Dado que la velocidad promedio es más rápida, el vapor de agua restante se calienta. Surge una diferencia de temperatura entre el vapor de agua y el cristal de hielo. Esto parece contrario a la segunda ley de la termodinámica. Cuando una piedra caliente cae en agua fría, ambas llegan a la misma temperatura, pero ahora parece que una molécula fría que cae sobre el hielo hace que el vapor de agua restante se caliente. ¿Es esto de hecho una contradicción? No, la segunda ley de la termodinámica habla de los estados inicial y final de un sistema, y de regiones “que contienen un número de moléculas suficientemente grande para que las fluctuaciones microscópicas sean insignificantes”.[i] Puede haber fluctuaciones alrededor del equilibrio. Si el vapor de agua se calienta porque las moléculas más lentas se adhieren al hielo, el calor adicional en el vapor de agua fluirá de regreso al hielo y derretirá parte de él. Eso reemplazará las moléculas de vapor de agua perdidas cuando se pegaron al hielo. Sin embargo, si algo enfría la nube, quitará el calor adicional de las moléculas más rápidas que permanecieron en estado de vapor cuando las moléculas más lentas se adhirieron al hielo. El enfriamiento permite que las moléculas de vapor restantes más lentas sigan adhiriéndose al hielo, haciendo que los cristales de hielo crezcan, formen nieve y caigan de la nube.
Brush se confunde por el hecho de que la entropía en un sistema en cambio siempre aumenta (llega a un máximo) pero la energía libre es mínima cuando hay equilibrio (cuando el sistema no cambia). Enrico Fermi (físico estadounidense nacido en Italia, 1901-1954) analizó la energía libre de forma clara y sencilla en su libro clásico Thermodynamics [Termodinámica].[ii] Es absurdo imaginar que Fermi sabía que cada nevada violaría la segunda ley de la termodinámica. Fermi no menciona excepciones a la segunda ley y Einstein dijo que las leyes de la termodinámica son de aplicación universal. El argumento de que la cristalización contradice la segunda ley aparentemente circuló mucho antes de que Brush escribiera su artículo. Sin embargo, el argumento no tiene base en la física. Simplemente está mal. La única razón de su persistencia parece ser el pensamiento acrítico de las personas que realmente no entienden la termodinámica. El pensamiento acrítico prevalece especialmente cuando la gente tiene miedo, por ejemplo, cuando la ciencia de precisión amenaza su especulación favorita.
[i] Prigogine, op. cit. págs. 15–18.
[ii] Fermi, Enrico, Thermodynamics [Termodinámica] (New York: Dover, 1936), §17, págs. 77–82.
Un argumento darwinista sobre la termodinámica
Hemos examinado los argumentos que usan los darwinistas para pretender que su idea no está sujeta a las leyes de la termodinámica. Durante más de cincuenta años los darwinistas han dicho que la luz solar disminuye la entropía de la Tierra, pero un cálculo simple y directo muestra matemáticamente que la luz solar aumenta la entropía de la Tierra. La idea de que la cristalización viola la segunda ley es simplemente falsa. No podemos ser los primeros en notarlo. La persistencia del argumento falso muestra que los darwinistas están perpetuando sus ideas supuestamente “científicas” a través de la mera propaganda. Los propagandistas repiten incesantemente falsedades hasta que la gente las cree sin ninguna prueba.
Muchas personas, incluso muchos físicos, encuentran que la termodinámica es un tema difícil. Desafortunadamente, los temas difíciles se prestan al oscurantismo y la ofuscación. Los darwinistas usan su pretendida comprensión de la termodinámica para promover nociones falsas. Engañan a otros que no entienden los cálculos lo suficientemente bien como para demostrar que están equivocados. En especial, se aprovechan injustamente de la inocencia de niños y adolescentes.
La Sociedad Americana de Física permitió que Brush, un historiador de la ciencia, publicara dos argumentos falsos en uno de sus periódicos. Es posible que los historiadores de la ciencia no entiendan todos los cálculos en el tema elegido. Quizás solo unos pocos biólogos entiendan bien la termodinámica. Cuando escuché el argumento por primera vez, era un adolescente y aún no había estudiado termodinámica. Entonces no podría probar, como acabo de probar ahora, que los argumentos son falsos. Pero no hay excusa para los editores de la Sociedad Americana de Física.
Si un argumento darwinista viola una ley bien establecida de la física, ¿por qué apoyan los miembros de la Sociedad Americana de Física a los darwinistas? Algunas personas dicen que los físicos deberían apoyar el darwinismo si están a favor de la "ciencia" y en contra de la "ignorancia" y el "oscurantismo". Al apoyar el darwinismo, los editores de Brush y de la Sociedad Americana de Física abandonaron la ciencia comprobada, propagaron la ignorancia y participaron en el oscurantismo.