JÄRJESTYS JA TERMODYNAMIIKAN 2.SÄÄNTÖ

Mitä enemmän järjestystä luodaan sitä vähemmän
sen kuvaamiseen tarvitaan informaatiota.

Tämä ihmeellinen seikka ilmenee mm. tietosanakirjasta Facta(1970,'järjestys',s.345):

Mutta ei tämä niin ihmeellistä ole. Sitä voidaan havainnollistaa seuraavalla esimerkillä.
Otetaan 30 mustaa palloa ja 30 valkeaa palloa ja merkitään niitä 0:ja 1:llä vastaavasti.

Tarkastellaan ensin palloja järjestyksessä
jolloin huomataan, että tilanne voidaan ku-
vata sanomalla '30 mustaa ja 30 valkeaa'.
Tai lyhyemmin '30*0,30*1' eli yhdeksällä
merkillä voidaan kuvata koko järjestys !		 0000000000
0000000000
0000000000
1111111111
1111111111
1111111111
Jos sensijaan sekoitetaan pallot sikinsokin
epäjärjestykseen, niin tilannetta ei voikaan
kuvata yhdellä lauseella eikä edes kahdella
vaan joudutaan latelemaan koko rimpsu
'0101011...101' eli 60 merkkiä, jos haluaa
vastaanottajan saavan täyden kuvauksen.		 0101011011
1011011000
1001011001
1011101110
0101001011
1010100101

Noita voi testata tiedonpuristajaohjelmillakin ja päädytään samaan tulokseen:
Järjestynyt bittijono menee pienempään tilaan so. sen informaatiosisältö on
paljon pienempi kuin epäjärjestyneen bittijonon.

Termodynamiikan 2. sääntö ei estä järjestyksen kasvua

Termodynamiikan 2.sääntö sanoo, että suljetussa systeemissä kokonaisentropia
ei voi vähetä vaan ainoastaan kasvaa tai pysyä samana. Tästä on tullut joillekin
sellainen väärä käsitys, että myös systeemin sisällä paikallisen entropian täytyy
(muka) kasvaa. He täten luulevat, että järjestyksen kasvu on mahdollinen ainoastaan
erityisten älyllisten koneiden avulla tai esim. Älyllisen Suuren Sunnittelijan geeni-
koneiston avulla.

Nämä ovat täysin vääriä käsityksiä ja helposti kokeellisesti osoitettavissa vääriksi.

Oheiset kuvat 'jääkukka-
sista' ovat hyvä todiste
siitä miten järjestystä voi
syntyä lähes tulkoon tyhjästä
ilman ns. teleonomisia, ihmisen
rakentamia koneita. Oheiset
jääkukkaset, kauniiseen järjes-
tykseen kiteytyneet H2O mole-
kyylit, syntyivät myrskyn aikaan
yläkerran ikkunaan myrskyn pus-
kiessa kosteaa sisäilmaa sen
läpi 30-31.1.1998. Seuraavana

aamuna oli kirkasta ja saatoin tallettaa myrskyn synnyttämän järjestyksen
filmille ja myös tähän Teidän ihailtavaksenne. Voi kysyä, että missä oli se
informaatio, joka tuohon järjestykseen tarvittiin? Aikaisemman kappaleen mukaisesti järjestys ei
tarvitse paljon informaatiota, niinpä noiden kiteiden synnyn syyksi ja selitykseksi riittävät
pelkästään H2O-molekyylin ominaisuudet.
Ainakaan minulta se informaatio järjestykseen ei ole tullut !
Kyseessä on kuitenkin sellainen järjestys, joka on morfologisesti analoginen biologisen maailman
järjestyksen kanssa. Kansa ei ole turhaan antanut ilmiölle nimeä 'jääkukkaset'. Oheita kuvaa
katsoen minä voisin kutsua noita myös 'aurinkoon lentäviksi jäähyttysiksi'.

Eikö tuollainen järjestyksen synty 'itsestään' ikkunaan ole ristiriidassa luonnonlakien
(termodynamiikan 2.säännön) kanssa ? Ei ole. Ikkuna ei ole suljettu järjestelmä, vaan sen
läpi virtaa energiaa ja kosteutta. Täten paikallinen järjestyksen kasvu on mahdollista ja
entropia voi paikallisesti pienentyä. Termodynamiikan 2.säännön mukaisesti ikkunan ja
ympäröivän maailman yhteinen summaentropia kyllä kasvaa, mutta se ei suinkaan estä
paikallisen entropian vähentymistä.

Tuo ikkunan entropian paikallinen vähennys on aivan analoginen maapallolla tapahtuvan
entropian vähentymisen kanssa. Maapallonkin läpi virtaa energiaa ja ei-suljettuna
systeeminä sen paikallinen entropia voi pienetä. Voi sanoa, että kiteita ikkunassa vastaa
biologiset oliot maapallolla. H2O-molekyylejä ikkunalla vastaa monimuotoisemmat
alkuaineet ja niistä muodostuneet kemikaaliset yhdisteet maapallolla.


Kuva. Energiavirta synnyttaa paikallista jarjestysta.

Aivan vastaavasti kuten H2O molekyylien fysikaalis-kemialliset ominaisuudet
riittävät selittämään jääkukkaset ikkunalla, niin myös alkuaineiden
fysikaalis-kemialliset ominaisuudet riittävät periaatteessa selittämään
biologiset kukkaset , biologisen järjestyksen. Mitään erityistä informaation
antajaa ei tarvita,ellei sellaiseksi lueta alkuaineiden ominaisuuksia. Missään nimessä
nämä havaitsemamme järjestykset eivät ole vallitsevien luonnonlakien vastaisia.

FRAKTAALIT - MONIMUTKAISTA PIENESTÄ

Kaaostutkimus ('kaaosteoria') tuo lisävaloa näihin tarkas-
teluihin. Kaaosta tutkineet ovat osoittaneet, miten yksin-
kertainenkin matemaattinen kaava tai parametrijoukko voi
luoda hyvinkin monimutkaisia fraktaalikuvioita, saniaisia jne.
Tämä vain osoittaa meille samalla miten vähäiselläkin
informaatiolla voi syntya monimutkaista järjestystä. Ja se
osoittaa mahdolliseksi sen, että esim. saniaisen tai höyhenen
rakenteen kuvausinformaatio DNA:ssa voi olla hyvinkin vähäinen.


Järjestystä syntynyt myrskyn jälkeen ikkunaan
Kuva 3. Jääkukkia (jälkiterävöitetty kuva)

Järjestystä kiteytyi ikkunaan
Kuva 4. Biisoni auringon alla

Jalkilisays:

Tämä artikkeli enempi kaunokirjalliseen muotoon kirjoitettu mielipiteen
ilmaisu kuin tieteellinen teos,sillä kaikkia erityisesti elämän syntyä
koskevia väitteitä ei ole tiukasti perusteltu.
Tämä artikkeli perustelee pääasiassa sen, että järjestyksen tai
kauneuden luonnollinen synty ei ole termodynamiikan lakien vastaista.
Lisäksi elämän synnylle luonnollisesti, "itsestään", alkumaapallon olo-
suhteissa on nykyään kyllä jo sen verran kokeellisiakin todisteita,
ettei se ole pelkkää perusteetonta kuvittelua.

Tämän artikkelin kirjoitti K.A.Tikkanen Netscape-editorilla 20.5.1998 Oulussa.-päivitetty 2/2003