SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA - A MÁ FÉ CRIACIONISTA PROSSEGUE (PARTE 7)

Agora o que tudo isso tem a ver com a teoria da evolução? O fato é que a teoria da evolução propõe que um sistema caótico, teve sua entropia reduzida a ponto de que as moléculas se organizaram e formaram uma célula, e daí por diante a vida teria se iniciado a partir dos seres unicelulares. Essa seria então uma das primícias da teoria da evolução, ou seja, a vida unicelular (algo extremamente complexo) teria se originado da desordem, do caos. Pergunto: isso é impossível? Não é impossível, em um sentido matemático mas é algo extremamente improvável, lembra da história do ovo quebrado que se conserta sozinho? Tal impossibilidade é conhecida no meio acadêmico, e aqui citaremos diversos exemplos, situações não ditas por mim, mas pelos maiores defensores do ceticismo, ou ateísmo como queiram.

[Quanta besteira!

Para começar não trate o sistema “Terra pré-biótica” como se ele não possuísse inúmeros subsistemas, que, como já vimos, são perfeitamente passíveis de sofrerem redução de entropia.

Uma pergunta, o que seria um sistema caótico, na sua concepção?

A teoria da evolução jamais proporia o absurdo que citou sobre do nada se formar um ser unicelular, nem mesmo a teoria da abiogênese o faria. De início propôs-se que coacervados se formaram.

Coacervado é um aglomerado de moléculas protéicas envolvidas por moléculas de água, em sua forma mais complexa. Essas moléculas formadas por proteínas foram envolvidas pela água devido ao potencial de ionização presente em alguma de suas partes. Acredita-se, portanto, que a origem dos coarcevados (e conseqüentemente da vida) tenha se dado na água.

Para a teoria da origem da vida, existiam coacervados formados de diversas maneiras. Os mais instáveis quebraram e se desfizeram. Já alguns, quebraram-se e uniram-se a outros e a moléculas inorgânicas e/ou orgânicas, formando coacervados complexos.

É possível que em algumas dessas milhares de combinações que podem ter ocorrido, alguns coacervados tenham se tornado mais estáveis, crescido e se reproduzido (eis aqui o mecanismo da seleção natural).

Estas formas de coacervados podem estar relacionadas aos hiperciclos de Wächterschäuser.

Nenhuma célula se formou na terra pré-biótica, nem a vida se iniciou por seres unicelulares. Eles apareceram há 3,8 bilhões de anos e são os extremófilos sendo que até hoje muitos deles estão vivos.

A vida ao que parece se formou de modo muito mais simples que o próprio DNA ou uma proteína.

Estamos falando de DNA primordial, bem diferente do que conhecemos atualmente com 4 bases nitrogenadas, pentose e fosfato.

São o que os estudos de Wächterschäuser têm demonstrado.

Como você fez menção ao ovo, faço menção a nossa galinha, o que derruba sua argumentação.]

Começaremos pelo cientista evolucionista Paul Davies que admite que a possibilidade de fazer as proteínas da vida por recombinação casual será semelhante a alguém imaginando que seja possível construir uma casa explodindo dinamite embaixo de um caminhão de tijolos! Num artigo da revista New Scientist, ele disse:
Agora conhecemos que o segredo da vida não consiste somente nos ingredientes químicos, porém, na estrutura lógica e no arranjo específico das moléculas.... Como um supercomputador, a vida é um sistema de processamento de informação.[viii]

[O metabolismo dos seres faz com que os organismos trabalhem e produzam os ingredientes para sua manutenção.

A lógica para as proteínas é dada pelo DNA, o qual é montado em suas bases apenas respeitando A-T e C-G, mas isso em nível celular.

Todavia, aminoácidos sob certas condições podem formar polímeros protéicos que culminam em colóides, os quais podem aprisionar determinadas substâncias.

Mas precisamos de proteína para o DNA se formar não é? Putz só Deus mesmo!!! Ainda não.

Existem as enzimas de RNA ou ribozimas, que se trata de uma molécula de RNA com capacidade catalítica, ou seja, diminuem a energia de ativação de uma reação de forma específica.

A descoberta de ribozimas trouxe uma grande contribuição para a compreensão da evolução dos seres vivos no planeta, sugerindo que, provavelmente, as moléculas de RNA precederam as de DNA neste processo.

As siglas DNA, ou ADN, e RNA, ou ARN, são talvez as mais conhecidas pelos que se interessam pelas ciências biológicas. A primeira refere-se ao ácido desoxirribonucléico, matéria-prima dos genes, e a segunda ao ácido ribonucléico, que também participa na formação de proteínas e se torna cada vez mais importante.

Distinguem-se três tipos de RNA: o mensageiro, o transportador e o ribossômico, que se concentra nos ribossomos, nódulos citoplásmicos onde as proteínas são montadas.

Na década de 60, as principais funções atribuídas ao RNA eram puramente informacionais e estruturais.

Segundo o esquema então aceito, a informação codificada no DNA é transcrita em molécula linear (RNA mensageiro), que copia o código do gene com as instruções para produção de uma proteína.

A seguir, esse RNA sai do núcleo celular e se prende a um ribossomo. Este move-se ao longo da molécula do cabeçote e traduz o código genético numa sequência de ácidos aminados que são carregados pelo RNA transportador.

Quando pronta, esta cadeia de ácidos aminados constitui a proteína. Naquele tempo, admitia-se que o RNA ribossômico fosse um mero andaime que mantinha em seus lugares os componentes da proteína. Depois, verificou-se que o andaime não é formado por proteínas do ribossomo, mas pelo RNA dessa estrutura.

Assim Cech (1982) e Altman (1983) demonstraram que o RNA exerce funções catalisadoras.

O que fazem as ribozimas? Elas participam do corte de moléculas de RNA mensageiro, o splicing, fazendo a remoção de "introns", ou seja, as regiões que não são traduzidas.

RNA autocatalítico foi descoberto no protozoário Tetrahymena e, nesse organismo, era capaz de se autoprocessar, retirando um íntron de forma perfeita, na ausência de qualquer outra proteína.
A posterior descoberta de um rRNA que era responsável pela ligação peptídica entre dois aminoácidos reforçou a idéia de que um RNA poderia ter funções catalíticas.Talvez um RNA primordial poderia ser responsável pelo início da vida e teria a capacidade de se autoduplicar e produzir polipeptídeos a partir de moléculas precursoras.

Na década de 60 Carl Woese, Francis Crick e Leslie Orgel, ao contemplarem a extraordinária complexidade funcional e estrutural do RNA, propuseram que essa macromolécula poderia possuir uma função catalítica além de sua função básica informacional. Uma descoberta dessa função poderia abrir um novo campo de estudo sobre os primórdios da vida.

E foi exatamente isso que se descobriu, RNAs com funções catalíticas. Essa descoberta permitiu a formulação de várias outras hipóteses sobre o surgimento da vida. Com a observação de algumas dessas moléculas poderiam catalisar sua própria replicação, criou-se uma hipótese de um mundo primordial formado apenas por moléculas de RNA.

Nesse mundo do RNA, como foi chamado, as moléculas de RNA comportavam praticamente como organismos vivos, competindo entre si por meio de seleção natural. Aquelas que possuíam maior longevidade, estabilidade, replicavam-se mais vezes e com maior fidelidade de cópia logo aumentavam sua população no pool de moléculas existentes e proporcionavam a extinção das moléculas mais instáveis e com características menos adequadas.

Com o surgimento do código genético e a produção de proteínas criou-se um sistema enzimático mais eficiente, já que era separado do sistema informacional e não necessitava de uma estrutura especial para realizar as duas tarefas.

É provável que, a partir daí cada um dos sistemas pode evoluir com maior eficiência, produzindo uma molécula melhor e mais estável capaz de guardar informação genética (o DNA) e outra mais maleável, capaz de assumir milhares de conformações tridimensionais diferentes que atuassem em reações diferentes, gerando uma melhor especificidade enzimática.

José Fernando Fontanari (professor titular do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo e membro do corpo editorial dos periódicos Physics of Life Reviews e Theory in Biosciences) conta que a descoberta dessas moléculas (as ribozimas) dispensou a presença de proteínas no cenário pré-biótico e, portanto, resolveu em parte o paradoxo de Eigen mostrando que “função” e “informação” podem coexistir em uma mesma molécula. Essa descoberta deu origem ao novo paradigma da origem da vida, chamado mundo de RNA.

Entretanto, o problema da limitação no tamanho das ribozimas e, portanto na quantidade de informação armazenada no RNA, permanecia à espera de uma solução. Pior que isso, a teoria previa que apenas uma única espécie de ribozima sobreviveria - aquela com maior eficiência na replicação. Com isso, fica difícil explicar a vasta diversidade de moléculas que coexistem e interagem de forma coordenada nas células modernas.

Uma solução elegante para todas essas dificuldades – o esquema do hiperciclo – foi proposta pelo próprio Manfred Eigen em parceria com seu estudante de doutorado Peter Schuster.

O hiperciclo é um esquema de reação cíclica, em que cada replicador auxilia a replicação do seguinte, até chegar ao último que, então, auxilia a replicação do primeiro, fechando assim um ciclo. Auxílio nesse caso significa catálise e, portanto, os elementos do hiperciclo deveriam ser simultaneamente replicadores e catalisadores (enzimas). Somente as ribozimas possuem essas características.

A possibilidade de coexistência entre ribozimas distintas no hiperciclo resolve o problema da limitação da informação, pois agora cada ribozima pode codificar uma parte apenas da informação total, a qual ficaria armazenada no hiperciclo como um todo. A informação contida em uma ribozima continua limitada pela fidelidade de replicação, mas se, por exemplo, três ribozimas distintas coexistirem num hiperciclo, a quantidade de informação é triplicada. Essa solução modular é adotada pela natureza ao dividir nosso genoma em 23 pares de diferentes cromossomos.

A idéia (ver desenho) é fechar um ciclo entre diferentes elementos, em que a ribozima a utiliza a b para otimizar sua replicação, enquanto b é auxiliado por c que, por sua vez, colabora com a.

Mas os hiperciclos não estão livres de problemas. A crítica mais severa levantada pelos biólogos evolucionistas é a possibilidade ou, como afirmam, inevitabilidade, de surgirem mutantes parasitas em alguma etapa desse processo. Por exemplo, um mutante gerado pela ribozima b pode continuar a receber auxílio de a, mas, por um defeito qualquer, não ser capaz de catalisar a replicação de c.

Este mutante parasita, que não contribui em nada com c, destrói todo o hiperciclo e torna-se a única molécula sobrevivente. “A manutenção de um ciclo como este depende de uma ação altruísta (de filantropia, caridade) de cada membro”, destaca Fontanari. Ele explica que essa teoria é perfeita, mas a possibilidade de surgirem parasitas faz com que o hiperciclo não seja a explicação mais robusta para a origem da vida. “É preciso existir essa cooperação, mas é necessário resolver o problema dos parasitas”, completa o físico.

Segundo o físico, “a solução pode ser alcançada de forma surpreendentemente simples através do confinamento dos hiperciclos em vesículas ou células: o parasita destrói o hiperciclo da vesícula em que se originou, mas não consegue infectar as outras vesículas”.

Quanto à origem da primeira molécula auto-replicadora, talvez a resposta esteja na auto-organização da matéria distante do equilíbrio termodinâmico, campo de pesquisa ainda pouco explorado, que pode levar a descobertas de novas leis da física, segundo Fontanari.

Para Aleksandr Oparin, bioquímico russo pioneiro no estudo científico da origem da vida, como lembrado por Fontanari em um artigo na Scientific American (edição 40, setembro de 2005), “muito, muito em breve as últimas barreiras que separam o vivo do inerte cederão frente ao trabalho paciente e poderoso do pensamento científico”.

Creio que com a explicação acima dada por cientistas a questão dos biopolímeros esteja clara.

Mas, de onde vieram as ribozimas? Já sei... deus as criou!!! Ainda não.
Desde a experiência de Urey-Miller, passou-se a sintetizar em laboratório os componentes simples das moléculas complexas, submetendo-se misturas de gases simples a energias diversas. Com isso pôde-se obter aminoácidos, ATP, Bases nitrogenadas de DNA e RNA.

Leslie Orgel do Salk Institute descobriu uma molécula semelhante ao RNA, com 50 nucleotídeos formada espontaneamente a partir de sais de chumbo, e compostos de carbono simples, na ausência de células ou compostos complexos.
Manfred Eigen do Gottigen Institute, com sua equipe criou moléculas de RNA que se auto replicaram na ausência de células vivas.

Ao reagir consigo mesmo por 5 vezes, o ácido cianídrico (componente produzido no espaço interestelar e, provavelmente mais um dos candidatos a atmosfera pré-biótica), resultou em adenina, que compõe o DNA, RNA e ATP.

Uma vez que no mundo pré-biótico não havia proteínas, as quais interagem com moéculas numa reação, servindo como catalisadores, estes devem ser procurados entre os que estavam presentes no planeta.

Assim, metais e argilas possuem atividade catalítica e facilitam a reunião de cadeias curtas como as do RNA a partir de nucleotídeos.
Assim, é possível que o rRNA tenha se formado no mundo pré-biótico, o que resolve a síntese de proteínas, enzimas, RNA´s em geral e DNA.

A descoberta das ribozimas abre luz sobre a questão da origem da vida biológica.

Talvez, foram moléculas de ARN, ou parecidas, com capacidade de se autoreplicarem, as precursoras da vida. Estas pssíveis replicases de ARN haveriam evoluído até originar proto-células.
Creio que tal explicação em termos científicos reduz as dúvidas quanto ao problema proteína/RNA/DNA.]

Vejamos o que nos diz o ganhador do prêmio Nobel de Medicina Dr. Francis Crick:
Um homem sincero, armado com todo conhecimento de que dispomos agora, só poderia afirmar que, num certo sentido, a origem da vida parece no momento ser quase um milagre, tantas são as condições que teriam que ser satisfeitas para fazê-las existir.[ix]

[Uma afirmação pessoal do Crick não torna o evento impossível. A origem da vida realmente é algo fantástico, que por enquanto escapa a nossa compreensão (este foi o intuito da frase de Crick).

Porém, mistificá-la como algo sobrenatural não é fazer ciência, mas é fazer a pseudociência do criacionismo (parte-se da crença, adapta-se a ciência, a fim de validar as crenças e varre-se para baixo do tapete aquilo que contraria a dogmática bíblica empedernida que reside na mente dos criacionistas). 

Argumentos da autoridade em ciências naturais não são nada. Todavia o senhor Xavier transforma uma frase de Crick nesta prática falaciosa, extremamente prezada nos meios criacionistas. Assim, esses textos fora de contexto não confirmam nem desconfirmam nada acerca do evento da vida.
 
Além do mais, Crick, como bom cientista, jamais “chutaria” o problema para deus ou se valeria de argumentos da autoridade, tanto que identificou as bases da vida como a conhecemos hoje.]   
E por que não falarmos do pai do ceticismo moderno, Carl Sagan, que arrebatou multidões em sua aclamada série Cosmos. Segundo Sagan a possibilidade do homem ter evoluído é de aproximadamente 1 em 10^2.000.000.000.[x]

Se fossemos escrever esse número por extenso seria preciso o equivalente a 20.000 livros de 100 páginas. Tal probabilidade nos mostra que tal evento simplesmente não ocorreu, fere os princípios básicos da segunda lei, a possibilidade de tal organização a partir da desordem é algo que simplesmente não pode ser concebido. Impossível?

Não, mas altamente improvável.

[De onde você tirou tal afirmação, ou seja, qual a fonte? Vc é mentiroso mesmo ein!!! como todos os criacionistas (será que é isso que Deus ensina na sua crença). Sagan jamais disse isso. Sou fã dele desde que tinha 5 anos de idade. Nasci em 1967; li seus livros, assisti e reassisti a série e nunca ouvi ou li isso.

Vejamos o que Sagan realmente disse a respeito disso tudo (extraído do livro Variedades da Experiência Científica - Uma Visão Pessoal da Busca por Deus - Carl Sagan Companhia das Letras pgs. 116 a 122 - adaptado com outros capítulos do livro, bem como do livro: SAGAN, Carl; CRICK, F. H. C.; MUCHIN, L. M.. Comunication and Extraterrestrial Inteligence. MA: MIT Press. p. 46):

A Terra formou-se a partir do calapso de agrupamentos de matéria como meteoritos, cometas, e poeira cósmica. A água trazida de fora por mais impactos com corpos celestes ou existente no interior da Terra começou a se condensar na superfície, preenchendo as crateras dos impactos. Descargas elétricas e radiação ultravioleta, bem como ourtras fontes de energia (tectonia, calor dos vulcões), produziram matéria orgânica localmente.

Esta quantidade de matéria orgânica que pode ter sido produzidanas primeiras centenas de milhões de anos da história da Terra era suficiente para ter produzido no oceano atual uma solução com grande percentagem desta matéria.

Em laboratório é possivel separar moléculas orgânicas e pelos seus fragmentos formar os blocos de construção das proteínas e dos ácidos nucleicos e, por experimentos subsequentes, formar moléculas grandes e complexas.

A Terra somente se tornou adequada para a origem da vida há talvez 4 bilhões de anos, sendo que os primeiros fósseis são de cerca de 3,5 bilhões de anos, ou seja, estão a cerca de 500 milhões de anos além da origem da vida.

Entretanto, estes fósseis não se tratam de organismos simples. São os estromatólitos que são colônias de algas. Isso demonstra que a origem da vida foi rápida e, sendo assim, é um processo , que em certo sentido, é provável, ou seja maior a rapidez de um processo, mais provável ele se torna.

Embora seja difícil de se extrapolar a partir de um único caso, a evid~encia dos estromatólitos sugere que a origem da vida foi de certa forma fácil e, de certa forma, apoiada nas leis da física e da química. E, se isso for verdade, é um fato muito importante para se analisar a vida extraterrestre.

Há uma objeção clássica a este tipo de argumento sobre a origem da vida que, segundo Sagan fora proposta por Pierre Lecompte du Noüy, em 1947 no livro Destino Humano e costuma a ser redescoberta a cada meia década. Ela é mais ou menos assim:

Pensem em algumas moléculas biológicas. Não em todas. Vamos dar aos evolucionistas o benefício da dúvida. Vamos supor uma coisa pequena, simples, não algo com milhares de aminoácidos, ou seja, uma enzima com cem aminoácidos.

Um jeito de imaginar isso é  pensar em uma espécie de colar com cem contas. Há 20 tipos diferentes de contas e qualquer delas pode estar em qualquer posição. Para reproduzir a molécula com precisão, seria necessário colocar todas as contas (aminoácidos) em sua ordem correta.  

Se você estivesse de olhos vendados montando um colar com a mesma quantidade de contas a chance de colocar a conta certa no primeiro espaço é de 1/20, no segundo espaço de (1/20) ^2 e, no centésimo espaço de (1/20)^100 , o que resultaria em uma chance aproximadamente de 10^130 que é imensamente maior que o número de partículas elementares no Universo, estimado em 10^80.

Imaginemos que cada estrela no universo tenha um sistema planetário como o nosso, que um planeta tenha oceanos tão densos como os nossos, que cada oceano deste possua uma solução com  algum percentual de matéria orgãnica, que em cada volume minúsculo do oceano esteja ocorrendo um experimento uma vez a cada microssegundo em um número enorme. O que dewscobrimos é que esta sequência de experimentos durasse a história inteira do universo, jamais seria produzida uma molécula de enzima conforme a apresentada. 

E, na vardade pior ainda: se fizessemos o mesmo experimento uma vez a cada tempo de Plank (a menor unidade de tempo permitida pela física) ainda não conseguiríamos gerar uma molécula de hemoglobina. A partir desse fato, muita gente concluiu que Deus existe, pois do contrário de que outra forma poderiam ser feitas estas moléculas?

Parece ser um argumento bem convincente... Mas observemos novamente: Faz diferênça se removermos o ácido aspártico para colocarmos o glutamínico nesta molécula de hemoglobina? 

Na maioria dos casos não, pois cada enzima possui um sítio ativo que geralmente possui mais ou menos 5 aminoácidos e é este sítio que faz as coisas acontecerem. Quanto ao restante da molécula está comprometido em dobrar a molécula, ligá-la e desligá-la. 

Assim, não é preciso explicar 100 lugares, mas 5 para fazer as coisas funcionarem. Assim, nossa probabilidade cai para (1/20)^5 que é aproximadamente 3 milhões. Dá para fazer isso em cerca de uma semana.

Mas lembrem, o que estamos tentando fazer: não estamos tentando fazer um ser humano do nada, ou seja, fazer todas as moléculas de um ser humano cairem ao mesmo tempo juntas num oceano primitivo para que alguém saia nadando da água, que fora a probabilidade dada no exemplo de Sagan no livro Communication and Extraterrestrial Intelligence.

O que estamos pedindo é alguma coisa que dê início a vida, para que a peneira imensamente poderosa da seleção natural de Darwin possa começar a escolher os experimentos naturais que funcionem e a incentivá-los, deixando de lado aqueles que não funcionem.

 Fica claro aqui que se deixa de lado um ponto importante nessas aparentes deduções da intervenção divina pela observação do mundo natural. Uma declaração bastante contundente e dramática desse tipo foi feita pelas astrônomos Fred Hoyle e N. C. Wickramasinghe, sendo a idéia deles a história do Boeing 747 se formar espontaneamente pela passagem de um redemoinho em um ferro velho.

Devemos saber que um avião desse porte não nasceu prontinho no mundo da aviação, pois é um produto final de uma longa sequência evolutiva que remonta ao DC-3 até chegar ao biplano dos irmão Wright. Esta história torna mais fácil entender a origem dada no primeiro exemplo.

 Na verdade, referente à probabilidade, o que Sagan comentou acerca da questão probabilística sobre a evolução humana, não se referiu sobre a evolução tomar o caminho que ela tomou e não sobre a questão dela acontecer de fato.

O comentário dele apenas significa que se voltássemos ao passado da Terra, no início das origens da vida começassemos novamente, os resultados poderiam ser bem diferentes do que aconteceu. 

Como exemplo, se jogassemos 5000 moedas por várias vezes, as sequências de caras e coroas seriam bem diferentes umas das outras. Cada sequência teria a probabilidade de (1/2) ^5000 de acontecer, o que é be3m maior que o número proposto por Borel de 10^50.


Eventos improváveis acontecem todo o tempo (ganhar na loteria, um óvulo ser fertilizado por um espermatozóide e nascer um determinado indivíduo, a ordem no decaimento radioativo).


Quanto aos caminhas da evolução, há várias alternativas e muitos eventos neste interim. assim, em muitos casos os resultados podem ser bem diferentes, sem se tratar de nada espantoso ou inesperado.


Atualmente sabemos que nosso genoma possui em torno de 3,1 bilhões de bases nitrogenadas. Assim, a probabilidade de eu existir seria de (1/4)^3,1 * 10^9 (impossível!!!! Só mesmo um milagre divino!!!). Mas a probabilidade de um ser humano ocorrer numa relação sexual entre meus pais, dentro de um período fértil de minha mãe, seria bem alta. 


Dessa forma, a colocação aqui realizada por você, Xavier, é equivocada, pois confunde a probabilidade de um determinado resultado com a probabilidade dos resultados, ou seja, se eu jogo minhas moedas para o alto, a probabilidade de eu ter um resultado qualquer é 1, exceto se a força de deus fizer elas evaporarem no ar...


Quanto ás origens da vida, veremos o que de fato Borel disse mais adiante. Aduiantando um pouco, um evento que desconheço como ele funciona, sua probabilidade de cálculo é impossível.

 

 Aqui vai o que Sagan disse e se relaciona ao projeto SETI - A Busca por Inteligência Extraterrestre (SETI):

“Alguns cientistas que trabalham na questão de inteligência extraterrestre, e eu estou entre eles, tentaram calcular o número de civilizações técnicas avançadas na galáxia Via Láctea - isto é, sociedades capazes de radioastronomia.

Tais estimativas são um pouco melhor que chutes. Elas requerem atribuir valores numéricos a quantidades como os números e idades de estrelas, o que nós sabemos bem; a abundância de sistemas planetários e a probabilidade da origem de vida dentro deles, a qual nós sabemos menos bem; e a probabilidade da evolução de vida inteligente e o tempo de vida de civilizações técnicas sobre as quais nós sabemos muito pouco realmente.

Quando nós fazemos a aritmética, o número que meus colegas e eu propomos é ao redor de um milhão de civilizações técnicas apenas em nossa Galáxia. Este é um número de tirar o fôlego, e é divertido imaginar a diversidade, estilos de vida e comércio desses milhões de mundos. Mas pode haver tanto quanto 250 bilhões de estrelas na Galáxia Via Láctea.

Até mesmo com um milhão de civilizações, menos que uma estrela em 250.000 teria um planeta habitado por uma civilização avançada. Considerando que nós temos pouca idéia de quais estrelas são as candidatas prováveis, nós teremos que examinar um número enorme delas. Assim a busca por inteligência extraterrestre pode requerer um esforço significante.”

Aqui segue outro comentário a respeito de vidas inteligentes evoluírem no espaço, ditos por Sagan.

“Some scientists working on the question of extraterrestrial intelligence, myself among them, have attempted to estimate the number of advanced technical civilizations in the Milky Way galaxy — that is, societies capable of radio astronomy. Such estimates are little better than guesses. They require assigning numerical values to quantities such as the numbers and ages of stars, which we know well; the abundance of planetary systems and the likelihood of the origin of life within them, which we know less well; and the probability of the evolution of intelligent life and the lifetime of technical civilizations, about which we know very little indeed. When we do the arithmetic, the number that my colleagues and I come up with is around a million technical civilizations in our Galaxy alone. That is a breathtakingly large number, and it is exhilarating to imagine the diversity, lifestyles and commerce of those million worlds. But there may be as many as 250 billion stars in the Milky Way Galaxy. Even with a million civilizations, less than one star in 250,000 would have a planet inhabited by an advanced civilization. Since we have little idea which stars are likely candidates, we will have to examine a huge number of them. Thus the quest for extraterrestrial intelligence may require a significant effort.”

Acho que todo o exposto aqui é bem diferente das baboseiras que você escreveu. Ou seja, para ser delicado, Xavier, você faltou com a verdade e valeu-se de extrema má fé o que parece ser algo patológico, de altíssima probabilidade, em cristãos fundamentalistas.

Cuidado... Deus castiga quem mente ein!

O inferno te aguarda! E o capeta vai lhe dar como lição estudar big bang, evolução e origens da vida, por toda a eternidade, pois como estas são suas ciências, nada mais divertido para ele. Assim, a biblioteca dele deve ser enorme, sem falar no número de cientistas que estão lá que serão seus futuros professores....(Hua hua hua hua hua!!!!)

Já, para os humanos, o mentiroso é desacreditado e perde o seu crédito.

Melhor consultar suas fontes e se policiar mais antes de mentir... deus está vendo...]

Para tratarmos dessa questão de probabilidade, e para que entendamos o que representa tais potências num sentido prático, faremos uso da chamada Lei de Borel, que nos mostra que estatisticamente um evento cuja probabilidade esteja abaixo de 1 chance em 10^50 simplesmente não ocorre. Ora se 10^50 não ocorre[xi], então o que dizer do10^2.000.000.000. Fatidicamente Sagan, assassinara, portanto, a teoria da evolução de uma vez por todas.

[Como Sagan não disse nada disso, sua afirmação é infundada.]

Marcel P. Schutzenberger da Universidade de Paris, França, calculou a probabilidade da evolução baseado na evolução e na seleção natural. Como muitos outros cientistas ele calculou que era algo inconcebível, porque a probabilidade de um processo ao acaso realizar isso é virtualmente zero, como vemos:

Não há probabilidade (10^1000) de ver esse mecanismo surgir espontaneamente e, se surgisse, menos ainda que se mantivesse...Para concluir, cremos que existe uma brecha considerável na Teoria Neodarwinista da evolução, e cremos que essa brecha é de natureza tal que não pode ser fechada dentro da concepção corrente da biologia.

[Quais os dados utilizados e as fontes para que o dito cujo calculasse tal probabilidade se é que ele calculou mesmo?

Qual sua fonte para afirmar isso?

Não encontrei nada que Marcel P. Schutzenberger calculasse a possibilidade da evolução em termos de probabilidades, nem dentro do Dedalus da USP nem nos sistemas da Universidade de Paris ou universidades americanas. Ao que parece, é mais uma das mentiras criacionistas.

Marcel apenas critica as falhas da teoria sem calcular qualquer probabilidade.]

Alguns evolucionistas tentam argumentar que em virtude do processo ser gradual não seria estranho que uma série de impossibilidades se acumulasse no decorrer do tempo, o fato é que o espaço entre uma possibilidade e outra, não é infinitesimal uma vez que para cada passo seguinte temos que esperar um verdadeiro milagre estatístico, e não é só o evento ocorrer, mas ele se manter para possibilitar o evento seguinte, uma vez que eles são interdependentes, ou seja quando se calcula uma probabilidade para um evento final como o surgimento da vida pelo acaso, se faz necessário que uma séria de eventos consecutivos e ordenados ocorra de uma maneira lógica a fim de gerar uma “simples” vida unicelular.

[Aqui vc começa a incutir o “deus das lacunas” o típico sofisma criacionista. Saiba que pequenas mudanças em genes reguladores (Hox) podem levar a mudanças gritantes nos fenótipos.

Se a mutação se revelar melhor para a espécie, ela será transmitida mais intensamente aos futuros descendentes.

Ao final de muitas gerações, podemos ter coisas muito diferentes do ancestral comum, como seria um gorila, um chimpanzé um bonobo e um orangotango.

Lembre-se: a regra é a extinção e a evolução é a exceção.]

SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA - A MÁ FÉ CRIACIONISTA PROSSEGUE (PARTE 6)

Uma lei da física é simplesmente uma afirmativa – em forma de palavras, como a segunda lei da termodinâmica ou em forma de equação, como a lei de Newton para a gravitação – que resume os resultados da experiência e da observação para uma certa faixa de fenômenos físicos. Como “verdade” é um conceito bastante abstrato, com uma enorme carga de conceitos filosóficos e éticos, os físicos raramente dizem quando se referem a uma lei: “Ela é verdadeira?” A pergunta quase sempre feita é muito mais específica e sua resposta é muito mais fácil: “Os resultados previstos por essa lei concordam com a experiência?”[vi]

Sim, nossos resultados concordam com a experiência, não vemos a vida surgir por acaso, mas vemos a vida surgir da vida como já previa a lei da biogênese de autoria de Louis Pasteur, que derrubou a falsa idéia evolucionista da geração espontânea. Vemos na Segunda Lei da Termodinâmica um obstáculo instransponível para os evolucionistas, ainda que esses usem dos seus sofismas ao afirmar que a mesma só é válida para sistemas fechados.
E prosseguem os professores já citados:

[Errado! Geração espontânea é conceito totalmente diferente de abiogênese. A geração espontânea se referia à vida surgir, por exemplo, de espigas de milho embrulhadas em uma camisa suada resultarem em ratos.


TEORIAS SOBRE A ORIGEM DA VIDA:

O Criacionismo, já no tempo da Grécia antiga não era resposta satisfatória para a origem da vida. De modo a contornar a necessidade de intervenção divina na criação das espécies, surgiram várias teorias alternativas, baseadas na observação de fenômenos naturais, tanto quanto os conhecimentos da época o permitiam.

Aristóteles elaborou uma dessas teorias, a aceitação manteve-se durante séculos, com a ajuda da igreja católica, que a adotou. Esta teoria considerava que a vida era o resultado da ação de um principio ativo sobre a matéria inanimada, a qual se tornava, então, animada. Deste modo, não haveria intervenção sobrenatural no surgimento dos organismos vivos, apenas um fenômeno natural, a geração espontânea.

Outro argumento era o fato de nascerem larvas a partir da carne podre ou de restos de animais mortos.

Van Helmont (1577-1644) considerava que os ”cheiros dos pântanos geravam rãs e que a roupa suja gerava ratos, adultos e completamente formados”.

Era considerado acertado pelos naturalistas que os intestinos produzissem espontaneamente vermes e que a carne putrefata gerasse moscas. Todas estas teorias consideravam possível o surgimento de vida a partir de matéria inanimada, fosse qual fosse o agente catalisador dessa transformação, daí o estarem englobadas na designação geral de geração espontânea.

Francesco Redi foi o primeiro a contestar esta idéia, mas o fez somente em 1668 (Aristóteles viveu entre 384 e 322 a.C, ou seja, demorou-se cerca de 1900 anos para que alguém o contradissesse).

Redi fez experimentos com carne em estado de putrefação da seguinte forma: isolou-as em frascos, deixou alguns destes frascos abertos e outros cobertos com gaze.

Assim, viu que somente os pedaços de carne que estavam em frascos descobertos geravam larvas, devido à presença de algumas moscas que haviam pousado ali anteriormente, enquanto que os frascos que estavam cobertos não originavam larvas.

Desse modo, pôde afirmar que os seres vivos eram provenientes de outros seres vivos, o que caracteriza a Biogênese.

No entanto, por mais contraditório que pareça, os avanços do microscópio e de outras ferramentas levou mais uma vez à crença na teoria aristotélica.

Estudos mais aprofundados levaram à descoberta de seres extremamente pequenos: micróbios e bactérias; eram seres de tanta simplicidade que se julgava impossível a sua reprodução, deveriam, portanto, ser criados a partir de outra forma: a geração espontânea.

John Needham, em 1745, realizou o seguinte experimento:

Tomou certos compostos com microorganismos (sucos ou caldos cheios de matéria orgânica ou caldos nutritivos) e os aqueceu tentando esterilizá-los, em seguida vedou-os em busca da não-interferência de organismos externos. Porém, depois de alguns dias tais compostos estavam novamente cheios de microorganismos.

Lazaro Spalanzani, cientista italiano, repetiu os experimentos de Needham com algumas correções: não apenas aqueceu os compostos, mas sim os ferveu, e após isso fechou hermeticamente os recipientes onde os compostos estavam. Dessa forma os líquidos mantiveram-se estéreis.

A partir disto Spalanzani concluiu que Needham cometeu erros ao apenas aquecer o caldo nutritivo, pois isto não era o suficiente para que todos os organismos morressem e que não proliferassem novamente.

John Needham responde às críticas de Spalanzani afirmando que da forma como foi fervido o caldo nutritivo seria realmente impossível o ressurgimento de vida uma vez que o aquecimento excessivo além de matar os microorganismos ali presentes também destruiu a “força vital” do composto e deste modo a abiogênese novamente prevalece.

Louis Pasteur, cientista francês, elabora um experimento com o qual consegue provar que a teoria da criação da vida através de matéria inanimada era impossível. Em 1860 ele descreve tal experimento, o qual foi chamado, posteriormente, de “bico de ganso”.
Consiste em colocar novamente sucos nutritivos em recipientes e fervê-los, no entanto estes recipientes tinham uma abertura curvada (o ‘bico de ganso’), ao ferver o ar quente sai do recipiente.

Depois o frasco é tirado do calor e começa a resfriar-se, então o ar entra novamente no frasco, mas encontra o líquido numa temperatura ainda muito alta para que haja criação de organismos, quando o líquido torna-se mais próximo da temperatura ambiente o ar que entra condensa-se e a partir daí as impurezas que entram ficam retidas nas gotículas condensadas.

Então esses recipientes são levados a incubadoras e não origina nenhum microorganismo. Após alguns meses é removido o ‘bico de ganso’ e aparecem bolores. Assim, Pasteur mostra que o líquido não perdeu suas propriedades de originar vida, pois depois que o bico foi retirado houve a formação de bolor, e que não houve ausência do ar, uma vez que o mesmo podia entrar e sair do frasco, só era filtrado.

Portanto este experimento confirmou que a vida só pode ser originada a partir de outra, o que pode nos parecer lógico agora.

No final do século XIX vários cientistas alemães, nomeadamente Liebig, Richter e Helmholtz, tentaram explicar o aparecimento da vida na terra com a hipótese de que esta tivesse sido trazida de outro ponto do universo sob a forma de esporos resistentes, nos meteoritos – teoria Cosmozóica.

O físico sueco Arrhenius propôs uma teoria semelhante, segundo a qual a vida se teria originado em esporos impelidos por energia luminosa, vindos numa “onda” do espaço exterior. Chamou a esta teoria Panspermia (sementes por todo o lado).

Atualmente estas areias caíram em descrédito, pois é difícil aceitar que qualquer esporo resista à radiação do espaço e ao aquecimento da entrada na atmosfera.

Em 1929, em separado, dois cientistas, Alexandre Oparin e John Haldane, publicaram a mesma hipótese (à exceção de alguns pormenores) sobre a origem da vida.

Segundo estes cientistas, quando da formação da Terra, a atmosfera era formada essencialmente por quatro gases: hidrogênio, vapor de água, amoníaco e metano. Estes compostos teriam reagido de forma espontânea e, no decorrer dessas reações, os átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio teriam se combinado formando, por síntese abiótica, os primeiros composto orgânicos.

A energia necessária a estas reações tinha origem em radiações solares (sobretudo ultravioletas), descargas elétricas de relâmpagos, radiações de elementos radioativos, calor proveniente de zonas vulcânicas.
Após a sua formação na atmosfera primitiva, os primeiros compostos teriam sido transportados pela chuva para rios, lagos e oceanos onde se acumularam em grandes quantidades.

Dada a elevada concentração, as moléculas chocavam entre si dando-se reações espontâneas. Por evolução molecular ou química (a transformação de moléculas simples em moléculas mais complexas), surgiram todos os tipos de moléculas orgânicas necessárias ao aparecimento da vida.

Algumas destas moléculas, que se encontravam no que Haldane designou por "sopa primitiva", onde se aglomeraram espontaneamente formando pequenos grupos e isolado através de uma membrana semi-permeável (permitiu troca de substâncias com o meio), originando formas pré-biológicas. Nestas formas ocorreriam reações químicas importantes para a vida.

As formas pré-biológicas teriam originado então formas cada vez mais complexas que seriam capazes de realizar trocas com o meio, de crescer e obter energia a partir de substâncias do meio (muito provavelmente, no meio onde se desenvolveram, formou-se e o processo de obtenção de energia teria, certamente, sido a fermentação, dada a ausência de oxigênio).

Por evolução das formas pré-biológicas, surgiriam as primeiras formas de vida: as células - seriam bactérias anaeróbias, que se alimentavam de substâncias orgânicas de origem abiótica do meio.
Conseqüentemente, por evolução biológica, as primeiras formas de vida aumentaram a sua complexidade originando células autotróficas, eucarióticas, aeróbias e, continuando a evoluir, deram origem à diversidade de seres vivos existente hoje na Terra.

Até a década de 50, as preocupações quanto à origem da vida eram consideradas assunto especulativo, incapaz de levar a conclusões mais decisivas. Era comum que posições religiosas e dogmáticas impedissem uma abordagem científica do tema.

Hoje, não só muitas perguntas relativas à origem dos seres vivos foram respondidas como incontáveis experimentos de laboratório reproduziram condições supostamente vigentes na época. Obteve-se assim um conjunto de informações que permitiu formular teorias coerentes e plausíveis.

O Sol e os planetas do sistema solar formaram-se simultaneamente, a partir da mesma nuvem de gás e poeiras cósmicas, acerca de 4,6 bilhões de anos.

A análise espectral de estrelas permitiu a conclusão de que as leis químicas são Universais. Algumas confirmações da existência, na atmosfera primitiva, de água, hidrogênio, metano e amoníaco são fornecidas pela análise espectroscópica das estrelas; outras, pela observação de meteoritos provenientes do espaço interestelar.

A análise das estrelas revela também a existência, em vários pontos do Universo, de pequenas moléculas orgânicas que estariam numa etapa primitiva de formação da vida.
As estrelas têm vários estados de desenvolvimento, encontrando-se o sol numa fase intermédia da sua “vida”.

Estes fatos permitem deduzir que os constituintes dos outros planetas e do sol, dada a sua origem comum, devem ser os mesmos que a Terra primitiva conteve.

Entretanto, antes de surgir qualquer forma de vida sobre a Terra não havia o oxigênio atmosférico (que é produzido pelas plantas), mas sim vapor d'água.

É provável que no princípio a atmosfera da Terra contivesse apenas vapor d'água (H2O), metano (CH4), gás carbônico (CO2), hidrogênio (H2) amônia (NH3) e outros gases, hoje abundantes em outros planetas do sistema solar, como Júpiter ou Saturno, cuja gravidade impediu a dissipação desses gases para o espaço.

Numa experiência pioneira, no início dos anos 50, os cientistas americanos Stanley Miller e Harold Urey recriaram a provável atmosfera primitiva. Misturou-se num recipiente hermeticamente fechado hidrogênio (H2), vapor d'água (H2O), amônia (NH3) e metano (CH4).

Fez passar através dessa mistura fortes descargas elétricas para simular os raios das tempestades ocorridas continuamente na época e obteve então aminoácidos - "tijolos" básicos das proteínas.

Deste modo, conseguiu demonstrar experimentalmente, que nas condições primitivas da Terra, seria possível aparecerem moléculas orgânicas através de reações químicas na atmosfera. Estas moléculas orgânicas são indispensáveis para o surgimento da vida.

Os experimentos foram repetidos com diversas atmosféricas hipotéticas, sempre obtendo resultados similares.

Outras experiências testaram os efeitos do calor, dos raios ultravioleta e das radiações ionizantes sobre misturas semelhantes à de Miller - todas simulando a atmosfera primitiva.

Novas análises publicadas em Outubro de 2008 do material da experiência, mostrou a presença de 22 aminoácidos ao contrário dos 5 que foram criados no aparelho. Estes novos resultados mostram uma forte evidência de que moléculas orgânicas podem ser sintetizadas de reagentes inorgânicos.

Posteriormente, Sidney Fox o experimento um passo adiante fazendo que esses tijolos básicos da vida se unissem em proteinóides – moléculas polipeptídicas similares a proteínas - por simples aquecimento. No trabalho seguinte com esses aminoácidos e pequenos peptídeos foi descoberto que eles podiam formar membranas esféricas fechadas, chamadas de microesferas.

Fox as descreveu como formações de protocélulas, acreditando que fossem um passo intermediário importante na origem da vida.

As microesferas tinham dentro de seu envoltório um meio aquoso, que mostrava movimento similar a ciclose que é o movimento do citoplasma das células vivas.Sua função é facilitar a troca de substâncias intracelularmente ou entre a célula e o meio externo.

As microesferas eram capazes de absorver outras moléculas presentes no seu ambiente; podiam formar estruturas maiores fundindo-se umas com as outras, e em certas situações, destacavam-se protuberâncias minúsculas de sua superfície, que podiam se separar e crescer individualmente.

O cientista soviético Alexander Oparin foi o primeiro a dar uma resposta aceitávelas para o surgimento das primeiras macromoléculas não dissolvidas no ambiente, mas agrupadas numa unidade constante e auto-reprodutora.

Segundo sua explicação, com raríssimas exceções as moléculas da vida são insolúveis na água e, nela colocadas, ou se depositam ou formam uma suspensão coloidal, o que é um fenômeno de natureza elétrica.

Há dois tipos de colóides: os que não têm afinidade elétrica com a água e os que têm afinidade. Devido a essa afinidade, os colóides hidrófilos permitem que se forme á volta de suas moléculas uma película de água difícil de romper.

Existe ainda um tipo especial de colóide orgânicos. São os coacervados: possuem grande número de moléculas, rigidamente localizadas e isoladas do meio ambiente por uma película superficial de água.

Desse modo, os coacervados adquirem sua "individualidade".

Tudo era favorável para que na "sopa" oceânica primitiva existissem muitos coacervados. Sobre eles atuou a seleção natural: somente as gotas capazes de englobar outras, ou de devorá-las, puderam sobreviver.

Imagine um desses coacervados absorvendo substâncias do meio exterior ou aglutinando outras gotas. Ele aumenta e, ao mesmo tempo que engloba substâncias, elimina outras. Esse modelo de coacervado, que cresce por aposição, não bastaria, porém, para que a vida surgisse.

Era preciso que entre os coacervados aparecesse algum capaz de se auto-reproduzir, preservando todos os seus componentes. A esta etapa do processo evolutivo, a competição deve ter sido decisiva. As gotas que conseguiram auto-reproduzir-se ganharam a partida.

Elas tinham uma memória que lhes permitia manter sua individualidade. Era uma espécie de “DNA” primitivo. As que não eram governadas por esta memória reproduziram-se caoticamente.

Assim, Xavier, ao confundir a teoria da abiogênese com geração espontânea, você comete o típico erro de criacionistas, que tem como fito iludir e confundir o leitor leigo, não sei se por má fé ou por falta de desconhecimento da temática.

Quanto à segunda lei, parece que você leu os livros e não entendeu nada. A degradação da energia de modo contínuo se dará apenas para sistemas fechados ou para aqueles subsistemas abertos não mais alimentados pelo sistema ou por outros subsistemas.

No caso da vida ter surgido de rações químicas o que interessa é a energia de Gibbs menor que zero e a espontaneidade do processo que aumentará a entropia do sistema e de sua vizinhança como um todo, além de fatores cinéticos de rações químicas.

Ou seja, o que nos interessa, em termos de segunda lei da termodinâmica é o balanço da entropia como um todo (sistema e vizinhança) e não apenas a entropia do sistema isolado de sua vizinhança.

Assim, parece que um obstáculo intransponível é vocês entenderem e aplicarem de forma honesta, coerente e correta os conceitos científicos.]

Talvez o fato mais impressionante sobre as leis físicas seja que eles existem e têm formas tão simples. O fato de que domínios tão vastos da experiência possam ser resumidos numa única sentença ou numa única equação continua deixando maravilhados todos os que pensam com clareza. Mas uma vez Einstein colocou a questão de maneira correta, quando afirmou que “a coisa mais incompreensível acerca do Universo é que ele é compreensível”.[vii]
Um universo explicável, é a maior prova da existência de um criador, e não simplesmente uma bagunça generalizada, obra de uma explosão, uma vez que as leis físicas não são criadas e sim descobertas.

[Chutar o problema para deuses é uma falácia do estilo sem substância. O universo é algo explicável porque ele é natural, palpável, não porque há deuses.

Nossos estudos sobre ele têm em média menos de 100 anos, o que torna a astrofísica uma ciência que está engatinhando tal como a origem da vida e a evolução.

Sem considerar a interdisciplinariedade que existe nestes estudos como, por exemplo, relatividade geral e especial, física quântica, mecânica celeste, termodinâmica, gravitação, matemática pesada em seus diversos ramos (cálculo diferencial e integral, vetores, tensores, análise espinores, cálculo variacional, teoria dos grupos e dos anéis, espaços de Hilbert e Riemann, etc.) no que se refere ao universo.

Aliás, big bang não se trata de explosão como vulgarmente se diz. Big bang é uma singularidade, ou seja, um ponto onde temos uma dimensão no comprimento de Planck sob uma gravidade infinita de onde o espaço e o tempo se expandiram, ejetando a energia (elemento previsto nas equações da relatividade geral de Einstein conhecido como buraco branco, sendo os outros os buracos de minhoca e os buracos negros). Esta energia se compôs em subpartículas, partículas, átomos e matéria.

O universo como conhecemos definiu suas leis como as são. Poderia ocorrer de que ao se formar o universo tomasse outro caminho e colapsasse em nova singularidade após ter nascido ou que se expandisse sem formar nada.

Após resfriar, partículas fundamentais compuseram outras partículas como prótons e nêutrons que juntamente com elétrons formaram os primeiros átomos do universo (hidrogênio e hélio).

Após o big bang, zonas mais quentes condensaram gás hidrogênio e hélio e formaram as primeiras estrelas. Estas formaram os primeiros elementos químicos que deram origem a novas estrelas as quais formaram os elementos mais pesados da tabela periódica que vieram a compor os planetas.

O big bang foi confirmado pela radiação de fundo do universo, no trabalho de Penzias e Wilson do Bell Laboratories. A história das teorias sobre o universo é tema para uma outra postagem.

Todas as religiões e crenças têm seus mitos como forma de explicar o mundo. Todavia, eles não devem ser confundidos com ciência, uma vez que nada, até o momento, os tenha confirmado por nenhuma evidência, exceto por interpretações subjetivas e equivocadas elaboradas por criacionistas cristãos.

Portanto, pelo teor de suas afirmações, seu conhecimento nesta área parece ser fraco.]

Agora porque se idealizou o chamado sistema fechado? Para que possamos criar um modelo matemático com resultados precisos, ou seja, queremos evitar que agentes externos interfiram no resultado específico. Só que quando a interferência é muito pequena, ou o que denotaríamos de desprezível, o resultado no caso concreto é muito próximo do resultado em um sistema ideal, que seria o chamado sistema fechado.

[Os modelos são uma aproximação da realidade a fim de que possamos estudar a natureza. Tudo em física são modelos.]

Queremos mostrar com isso que não é necessário a presença de um sistema fechado para contemplarmos a lei funcionando, ou seja, numa comparação simplista, sabemos que a aceleração da gravidade é de aproximadamente 9,78 m/s^2 no vácuo, se considerarmos os efeitos do ar em um corpo de pequena área, ou seja, quando deixamos um prego cair, ainda que seja no ar, encontraremos um resultado muito próximo desse, uma vez que apesar de o ar não ser um sistema fechado, é muito próximo do tal sistema.

[O sistema fechado é essencial se estiver tratando de degradação sem retroalimentação. A sua análise a respeito de entropia remete a que tudo na natureza seja um sistema fechado.

Daí a má compreensão e o mau uso do conceito de entropia.

Como você é um repetidor, repito: EM SUBSISTEMAS A ENTROPIA PODE REDUZIR-SE; PORÉM, NO SISTEMA COMO UM TODO ELA AUMENTARÁ.

Ex: poça pré-biótica tem sua entropia reduzida por meio de reações favoráveis (dG menor que zero - reações exergônicas) e espontâneas (dSt = dSs + dSv, que será maior que zero), sendo fatores cinéticos fatores como raio, vulcão aquecendo as águas, vórtices, deslocamentos de ar, energia solar, os quais podem provocar maior agitação entre as moléculas e facilitar a ocorrência de reações, sendo T dSt a energia que realizará o trabalho de organização molecular do sistema.

Já dG inferior a zero será a energia liberada a partir do sistema como um todo de modo a levar suas moléculas a um nível energético mais baixo em busca de maior estabilidade.

Sempre o sistema “Terra” terá sua variação de entropia aumentada e sempre em processos espontâneos dG menor que zero]

SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA - A MÁ FÉ CRIACIONISTA PROSSEGUE (PARTE 5)

segue a explanação do quadro anterior -parte 4)

COLÓIDES: aqui


As misturas dividem-se em:

Soluções – não se consegue separá-las;

Suspensões – depositam-se sob ação da gravidade;

Colóides - não se separam sob a ação da gravidade, mas onde é possível separá-las usando filtros extremamente finos ou centrifugadoras extremamente potentes.

Assim, pode-se definir Colóide como uma mistura de substância dividida em finas partículas insolúveis (chamada fase dispersa), usualmente de dimensões entre 1 nm e 1000 nm, uniformemente dispersas num meio contínuo (chamado meio de dispersão).

Propiriedades:

Nos colóides, as partículas dispersas estão em movimento constante e errático devido às moléculas do fluido estarem constantemente a colidir contra elas (movimento browniano). É por esta razão que as partículas dispersas não se depositam no fundo do recipiente sob a ação da gravidade.

Os colóides dispersam fortemente a luz, pois as partículas dispersas têm tamanhos semelhantes ao comprimento de onda da luz visível. (efeito Tyndall).

Classificação:

1- Aerossóis líquidos e sólidos:

Os aerossóis líquidos (exemplos: neblina, nuvens e sprays) são bastante comuns, assim como os aerossóis sólidos (exemplos: poeira e fumo) apesar de por vezes só nos apercebemos da presença deles devido ao efeito Tyndall.

Menos conhecidos, se bem que extremamente fascinantes, são os aerogéis, onde a fase sólida dispersa no ar é também contínua. Os aerogéis são literalmente feitos de quase nada!

2- Espumas líquidas e sólidas:

As espumas líquidas (exemplos: chantilly, espuma da cerveja e espuma de barbear) e espumas sólidas (exemplos: pipocas, farófias e espuma de poliuretano também conhecida por esponja) são exemplos banais de colóides. Nas fotos seguintes podemos ver o chantilly e a sua estrutura microscópica:

3- Emulsões (líquidas) e emulsões sólidas:

O leite e a maionese (meio contínuo: água, fase dispersa: gordura) assim como a manteiga e a margarina (meio contínuo: óleo, fase dispersa: água) são exemplos de emulsões (líquidas).

O queijo (meio contínuo: proteínas, fase dispersa: gordura) assim como o gelado (meio contínuo: água, fase dispersa: gordura) são exemplos de emulsões sólidas.

4 - Sóis (líquidos) e sóis sólidos:

A gelatina (meio contínuo: água, fase dispersa: proteínas) antes de arrefecer é um exemplo de um sol (líquido). Porém quando arrefece transforma-se num gel, onde a fase dispersa passa também a ser contínua. No estado gel as proteínas da gelatina formam um agregado fractal auto-semelhante.

As pérolas (meio contínuo: proteínas, fase dispersa: placas de aragonite) assim como o aço ao carbono (meio contínuo: ferro, fase dispersa: carbono) são exemplos de sóis sólidos.

Estabilidade:

A estabilidade dos colóides depende em grande medida das propriedades da fase dispersa, nomeadamente se esta é liofílica ou liofóbica. O termo lio refere-se ao meio dispersante.

Os termos mais familiares fóbico (do grego, "ter medo") e fílico (do grego, "gostar") servem para indicar se as partículas dispersas têm uma afinidade fraca (liofóbica) ou forte (liofílica) com o meio dispersante.

Esta distinção tem uma base experimental. Em geral, os colóide liofílicos são bastante fáceis de preparar, bastante estáveis e razoavelmente simples de reconstruir. Os colóides liofóbicos geralmente são menos estáveis e são excepcionalmente difíceis de reconstruir.

Um exemplo comum de sistema liofílico é o sabão disperso na água. O óleo suspenso na água, pelo uso de uma técnica de dispersão por ultra-sons, por exemplo, representa um colóide liofóbico típico.

A rigidez inerente dos colóides não fluidos, tais como as espumas sólidas ou os sóis sólidos é, naturalmente, o fator principal que determina a sua estabilidade.

Muitos colóides líquidos são estabilizados pela a adição de surfactantes (também chamados anfifílicos), os quais são moléculas que têm uma região liofílica e uma liofóbica.

O mecanismo da estabilização de colóides baseia-se na formação de micelas.

As micelas normais, onde as moléculas do surfactante envolvem a substância hidrofóbica (óleo, por exemplo). Esta é uma forma bastante eficiente de estabilizar uma emulsão de óleo na água, pois o surfactante cria uma barreira mecânica que envolve cada gotícula de óleo, impedindo que estas se juntem quando chocam entre si. A existência de cargas do mesmo sinal, associadas às cabeças hidrofílicas, é um fator adicional de estabilidade devido às repulsões eletrostáticas entre as micelas.

As micelas invertidas, onde as moléculas do surfactante envolvem a substância hidrofílica (água, por exemplo). Neste caso as cabeças hidrofílicas ficam em contacto com a água e as caudas hidrófobas ficam em contacto com o óleo, blindando as gotículas de água e impedindo desta forma que estas se juntem quando chocam entre si.

Provavelmente a situação mais comum que contribui para a estabilidade coloidal é o fato de as partículas dispersas adquirirem cargas do mesmo sinal (visto que têm a mesma composição, não é de surpreender que tendam a acumular o mesmo tipo de carga). Este fenômeno deve-se quer à adsorção de íons do meio de dispersão, ou de moléculas de surfactante carregadas, quer à ionização de algumas moléculas ou partes de moléculas situadas à superfície das partículas dispersas.

Por exemplo, se a partícula coloidal acumular uma carga negativa à superfície, esta carga vai atrair os íons de carga positiva do meio de dispersão criando-se uma atmosfera difusa de íons de carga contrária (neste caso positiva) à volta da partícula coloidal, o que dá origem à criação de uma dupla camada elétrica.

É esta dupla camada elétrica que "protege" as partículas coloidais, quando estas chocam, pois as atmosferas das partículas coloidais têm carga do mesmo sinal e conseqüentemente repelem-se, além de funcionarem como barreiras físicas que evitam a aglutinação das partículas coloidais.

A força de repulsão elétrica não é, porém, a única força em jogo: existe também a força atrativa de Van der Waals, sendo o balanço destas duas forças que dita a estabilidade, ou a falta dela, de um colóide.

A dupla camada elétrica pode ser controlada modificando o meio de suspensão, quer pela variação do pH, quer pela mudança dos íons dissolvidos, quer pela a adição de surfactantes, quer pela a adição de enzimas que destruam os surfactantes.

Assim, é possível manipular as interações entre partículas coloidais, podendo-se, inclusivamente, fazê-las passar de predominantemente repulsivas para predominantemente atrativas, e vice-versa.


A teoria DLVO (acrônimo formado com os nomes de seus autores: Derjaguin e Landau, da URSS, e Verwey e Overbeek, da Holanda) há mais de meio século, vem sendo utilizada na descrição quantitativa do comportamento de dispersões coloidais.

aqui

Nesta teoria, a estabilidade é tratada em termos do potencial de campo médio entre duas partículas coloidais. A teoria envolve estimativas da energia de atração (forças de van der Waals) e da energia de repulsão (superposição da dupla camada elétrica), ambas em termos da distância interpartículas macroscópicas.

Não obstante, a teoria DLVO não é uma panacéia. Há limitações inerentes ao modelo tanto por hipóteses simplificadoras, por limitações intrínsecas, quanto por negligência de outras forças, normalmente chamadas de não-DLVO.

Há algumas forças que não são levadas em conta pela teoria DLVO, que se acredita que podem ser significantes, especialmente quando as forças de longa distância da dupla-camada estão blindadas e a natureza química/molecular da superfície protéica não pode ser ignorada.

As forças atuantes entre duas ou mais moléculas são uma superposição de três tipos de forças:

Ligação do hidrogênio – É um tipo muito forte de interação dipolo-dipolo. Ocorre quando um átomo de hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo.

Em uma parte é desenvolvida a carga positiva no hidrogênio, tornando-o polarizado (+), e na outra parte, carga altamente negativa no outro átomo (-).

Quando o elétron de um átomo eletronegativo está presente e quando a segunda molécula se aproxima, as duas moléculas são orientadas para possuir o elétron livre do hidrogênio. Desta maneira, uma grande força eletrostática é gerada. Muitos átomos são tipicamente eletronegativos, como oxigênio, cloro, nitrogênio e bromo. A ligação de hidrogênio é a mais forte das interações entre moléculas em termos de energia.

Interação dipolo-dipolo – Quando dois átomos genéricos diferentes são ligados quimicamente, por causa de suas diferentes capacidades de atrair elétrons, se instaura entre eles uma diferença de posição entre o baricentro de cargas positivas (+) e negativas (-), gerando um dipolo elétrico e a molécula se diz polar. Dois dipolos elétricos próximos devem orientar-se de modo que o baricentro do primeiro dipolo (+) vizinho daquele (-) do segundo dipolo sejam atraídos eletrostaticamente.

O efeito é similar ao primeiro, e a ligação de hidrogênio é um tipo particular de ligação dipolo-dipolo. Neste caso, a atração não é potencializada pela presença de elétrons livres. Depois da ponte de hidrogênio, as interações dipolo são as forças de atração de maior intensidade, dependentes da intensidade do pólo elétrico.

Forças de Van der Waals – São forças de energia inferior quando comparadas em relação às duas anteriores. Se dividem em:

a) Indução dipolo-dipolo: Quando uma molécula polar se aproxima de uma não-polar ela induz nesta última um dipolo elétrico de menor intensidade que dura até estas moléculas estarem próximas. Conseqüentemente, geram atrações como o dipolo-dipolo. A intensidade é proporcional ao dipolo que induz polarização na segunda molécula.

b) Dipolo instantâneo-dipolo induzido: São conhecidas como forças de dispersão de London, nome do físico que as estudou. Os elétrons que se movem continuamente ao redor do núcleo criam pequenos dipolos instantâneos que induzem o tempo todo dipolos instantâneos próximos da molécula. Essas forças são mais fracas, mas a soma gera uma resultante para fora, mantendo as moléculas não-polares unidas. A intensidade é proporcional àquela das interações moleculares.

As forças de Van der Waals também são manifestadas entre moléculas não-polares.
No caso de duas moléculas separadas a uma certa distância, ocorre uma fraca atração conforme a Lei de Coulomb. O movimento interno da nuvem eletrônica e do núcleo pode induzir essa atração. Essa força é chamada de Força de Van der Waals.

A distribuição das cargas na superfície de partículas é importante para a estabilidade de sistemas dispersos. Essas cargas podem ser produzidas como um resultado de: ionização de moléculas dispersadas; adsorção de íons presentes no solvente; ou atrito.A carga eletrostática superficial determina a repulsão entre partículas de mesmo sinal, opondo-se conseqüentemente às forças de atração de Van der Waals. A energia potencial eletrostática associada às forças repulsiva e atrativa, expressas de forma simplificada, são respectivamente mostradas nas seguintes fórmulas:

Erep = Q1*Q2/r e Eatt = b* [Q1*Q2/(r^n)]

onde:

Q1,Q2 = carga eletrostática superficial;
b = constante;
r = distância entre duas partículas carregadas;
n = número inteiro (ligado ao tipo de força: varia entre 3 e 7).

Como está visualizado no diagrama, a energia potencial eletrostática repulsiva (Erep) do sistema constituído por duas partículas, aumenta por estarem mutuamente se aproximando. Ao mesmo tempo, a energia potencial eletrostática atrativa (Eatt) diminui a partir do momento em que ela se aproxima.

Somando-se algebricamente a equação pelas duas diferentes energias se obtém a energia potencial eletrostática total para um sistema constituído de duas partículas. Isso equivale a somar graficamente ponto após ponto para a formação de duas curvas obtendo a curva resultante DPBA.


Para compreender o significado da teoria DLVO – aplicável quando as forças repulsivas são pequenas em intensidade e confrontáveis com as de Van der Waals – é necessário fixar a atenção exclusivamente na curva resultante, mais do que considerar as energias atrativa e repulsiva.

Consideremos duas partículas idênticas com uma pequena carga, igualmente dispersas em um líquido no qual são insolúveis. Essas partículas colidem entre si por causa do movimento Browniano, ocorrendo floculação e sedimentação.

Em particular, quando duas partículas se aproximam uma da outra, ocorre uma atração eletrostática resultante da atração das forças de Van der Waals.

Se essas partículas não tiverem a dupla camada elétrica, ocorrerá a união entre essas partículas.

Em contrapartida, se houver a dupla camada, essas partículas irão se repelir – em grandes distâncias de separação –, pois quando elas se aproximam, a distância entre as cargas iguais (na média), é menor do que a distância entre as cargas diferentes.

Essa repulsão impede uma proximidade maior das partículas e estabiliza o sistema.Assim, temos a curva de atração eletrostática (de Van der Waals), e a curva de repulsão eletrostática. Entre as duas situa-se a curva combinada de ambas.

Para as questões referentes à origem da vida, nos interessam os colóides hidrófilos, pois permitem que se forme á volta de suas moléculas uma película de água difícil de romper.

O exemplo mais marcante disso se trata dos coacervados, um tipo de colóide orgânico isolados por uma película superficial de água.

Aminoácidos podem reagir entre si e formarem polipeptídeos, os quais, dissolvidos em água formam colóides.

A carga líquida de uma proteína e o estado de ionização de seus resíduos de aminoácidos são determinantes na estrutura, na função, na solubilidade e na estabilidade desta proteína.

Foi observado que as interações efetivas proteína-proteína são determinadas por algumas orientações altamente atrativas marcadas por um alto nível de complementaridade das superfícies como os tipos de interações envolvidas no reconhecimento de eventos moleculares entre proteínas.

A contribuição fundamental de energia para as configurações altamente atrativas vem das forças de dispersão.

Todos os modelos atomísticos para estudo das interações proteína-proteína são altamente sensíveis às propriedades superficiais das proteínas.

Quando uma substância que contém grupos hidrófobos, como ocorre com os hidrocarbonetos, está em meio aquoso força as moléculas de água que se encontram na sua proximidade a formarem um tipo de "gaiola", assumindo estrutura de clatrato (composto molecular em que moléculas de um tipo estão incluídas nos "buracos" de uma rede formada por moléculas de outro tipo).

Esse tipo de estrutura restringe o movimento e o número de possíveis arranjos das moléculas de água, além de diminuir a entropia (caos molecular).

As cadeias laterais não-polares das proteínas possuem, também, a propriedade de provocar a formação de clatratos na sua vizinhança. Tal fenômeno determina segregação das cadeias laterais hidrofóbicas e é importante fator de estabilização da molécula protéica em soluções aquosas.

Por outro lado, esse processo de química não-aquosa apresenta implicações energéticas importantes, já que, para cada cadeia lateral hidrofóbica, que é removida do meio aquoso para um ambiente não-polar, a proteína tem um ganho extra de 4 kcal de energia livre de estabilização.

Devido ao seu elevado calor específico, a água perde ou absorve calor com pequenas mudanças de temperatura, funcionando como tampão (estabilizador) térmico.
A água dissolve substâncias com grupos polares hidrófilos, cuja solubilidade é maior quanto maior for o número desses grupos.

Os grupos sem afinidade para a água, ou grupos hidrófobos (-CH3 ou –CH2- dos hidrocarbonetos), determinam insolubilidade na água.

A estabilização dos colóides de proteínas (liofílicos) depende do seu estado de hidratação.

O fenômeno da coacervação (importante nas teorias a respeito das origens da vida) dá-se pela perda de água, ou por desidratação com agentes como a acetona e o álcool, ou pela descarga parcial do colóide, em presença de sais.

A embebição dos colóides pela água é de grande importância na regulação do teor de água dos tecidos. A condição chamada de edema deve-se a uma retenção maior de água por parte das proteínas tissulares que respondem pelo mecanismo de coagulação).

É possível que à época das origens da vida já existissem proteínas complexas com capacidade catalisadora, como enzimas ou fermentos, que facilitam certas reações químicas, e isso acelerava bastante o processo de síntese de novas substâncias, além de certamente haverem no meio substâncias como sais ou mesmo determinados álcoois, aldeídos ou cetonas que propiciassem o fenômeno da coacervação.

Desse modo, ao tecermos qualquer consideração acerca das origens da vida, temos de considerar o que é necessário para que ocorra uma reação química e que propriedades esse sistema tem de ter, de modo a ela ser espontânea e se sustentar.

Membranas coloidais, assim como as condições para que ocorra coacervação, osmose e reações químicas internas à área delimitada por uma membrana seriam passos importantes, no que se refere à auto-sustentação de ciclos.

Assim, uma forma de vida primitiva, que captasse energia do meio, crescesse e rompesse sua membrana a fim de dividir-se e a reconstruísse para manter sua integridade, poderia ser perfeitamente possível.


A partir deste ponto, entraria em ação a teoria evolutiva, de modo a selecionar as melhores formas para que se reproduzissem e se aprimorassem em um processo contínuo, de acordo com o que o meio exigisse.

O acaso, na teoria da evolução, não se refere a reações químicas, mas ao meio e suas exigências. A regra é a espécie extinguir-se e a exceção é a espécie evoluir.

ENTROPIA E REVERSIBILIDADE DE PROCESSOS:

Mas, podemos comparar o evento arrumação do quarto com eventos relacionados a reações químicas?

Em princípio, o que importa para um processo físico ou químico ocorrer, conforme vimos, não é a entropia, mas o comportamento da energia de Gibbs, que leva as moléculas a um nível energético mais baixo e, portanto mais estável, em processos espontâneos.

O evento arrumação não é um processo espontâneo. Tão pouco isso ocorre com determinadas reações químicas ou reações metabólicas.

Mas, no caso do metabolismo, caso haja o acoplamento das reações, o processo como um todo será espontâneo. Daí a diferença entre arrumar um quarto e um processo onde estão envolvidas reações químicas.

Para arrumar o quarto, estou fornecendo energia ao subsistema quarto e gastando a minha (primeira lei – conservação da energia).

Para eu realizar esta tarefa, processos espontâneos, como um todo, estão ocorrendo em meu organismo, me levando a níveis energéticos mais baixos, ou seja, dG menor que zero, sendo que a entropia do quarto está decrescendo e a do ambiente como um todo está aumentando.

Uma hora vou cansar e terei de parar. Se não comer, posso morrer, que seria o meu nível mais baixo de energia e, portanto, mais estável.

Agora o evento de no chão se organizarem as moléculas, em um nível que elas ganhem energia para por de volta os livros na estante, este, terá probabilidade praticamente zero.

Este tema é estudado pela probabilidade termodinâmica.

Em uma reação química pré-biótica os processos de reações acopladas podem perfeitamente ter ocorrido, pois energia e reagentes era o que não faltava para reduzir a entropia de subsistemas e gerar reações químicas e processos físicos, com variação da energia de Gibbs negativa, o que desencadearia uma série de reações espontâneas normais para qualquer ser vivo.

Assim, nada impede que houvesse um “metabolismo primordial”. Não estamos falando de ordem e desordem em nível molecular, mas de uma questão de energia livre, pois é esta propriedade quem dará o rumo se um processo irá ou não ocorrer.

Caso tenhamos uma energia livre positiva, (o que não pode ocorrer) teríamos uma variação de entropia do sistema e da sua vizinhança positiva, o que contraria a segunda lei. No máximo, em processos reversíveis, a entropia tenderá a zero.
Assim, um outro caráter que pode ser dado à entropia será o de medida do grau da reversibilidade de processos, ou seja:

Onde:

I = T* ( dSs/dt + dSv/dt) >=0

I – irreversibilidade

T a temperatura absoluta

( dSs/dt + dSv/dt) – variação da entropia do sistema e da vizinhança no decorrer do tempo.

Quando I tende a zero, mais próximo estará o sistema da reversibilidade, ou seja, dSs = dSv.

ENTROPIA E DESORDEM:

Há duas relações que associam a entropia à desordem:

Qualitativa – são os processos naturais onde não há duvida sobre o sentido que ocorrem (expansão livre, condução de calor e agitar uma xícara de chocolate com leite)

Quantitativa – de acordo com a mecânica estatística, o significado de desordem se conecta á entropia por meio da equação:

S = k * ln(w),

Sendo:

S - a entropia;

k - a constante de Boltzmann (constante dos gases perfeitos por molécula, sendo k = R/Na, onde R é a constante dos gases perfeitos e Na a constante de Avogrado);

w - o parâmetro de desordem, o qual é a probabilidade de que o sistema existirá no estado em que se encontra, relativamente a todos os estados possíveis em que poderia encontrar-se.

Nesta equação, a entropia que é uma grandeza termodinâmica ou macroscópica está associada a uma grandeza estatística ou microscópica, que é a probabilidade dada por w.

A entropia de um sistema em certo estado pode ser definida em termos dos números de possíveis combinações de partículas que compõem o sistema e que são compatíveis com o estado do sistema, cada uma dessas combinações é denominada de microestado do sistema (daí a razão da componente estatística ser denominada de microscópica e a entropia ser denominada de macroscópica, pois reúne todos os microestados).

Sendo a probabilidade de um dado estado específico do sistema proporcional ao número de microestados que formam esse estado, a entropia dependerá do logaritmo da probabilidade do estado. Esta idéia origina-se da equação do trabalho de compressão, conforme segue:

Seja a equação de Clapeyron para os gases ideais:

PV = nRT

P = nRT/V

PdV = nRT dV/V

Assim, integrando-se vem que:

t = Q2 - Q1 = nRT ln(V2/V1), pois o trabalho de compressão (t) é igual ao calor absorvido pelo ambiente e T é a temperatura absoluta do ambiente.

Sendo:

dS = dQ/T, vem que S2 – S1 = (Q2 – Q1)/T = nRln(V2/V1)

sendo n = 1 mol de gás ideal, vem que:

S2 – S1 = Rln(V2/V1)

Seja Ni o número de células inicial que cada molécula do gás pode ocupar na sala, seja Nf o número de células final que cada molécula do gás pode ocupar na sala e M o número de moléculas de gás.

Para o primeiro caso, teremos:

Comb (Ni,M) = Ni!/[(Ni-M)!*M!]


E para o segundo caso teremos:

Comb (Nf,M)= Nf!/[(Nf-M)!*M!]

Logo, w = {Ni!/[(Ni-M)!*M!]}/ { Nf!/[(Nf-M)!*M!]}

w = {Ni!/[(Ni-M)!}/{ Nf!/[(Nf-M)!}

w = { Ni (Ni-1)(Ni-2)...(Ni-M+1)}/ { Nf (Nf-1)(Nf-2)...(Nf-M+1)}

Mas Ni e Nf são numeros muito grandes se comparados a M e M é muito grande se comparado a 1 que a equação pode ser aproximada para:

w = (Ni ^M)/(Nf^M) = (Ni/Nf)^M

portanto, a entropia será dada por:

Sf – Si = Mk ln(Ni/Nf)

Sob este enfoque estatístico, a entropia dos sistemas aumenta porque seu estado de equilíbrio é aquele que será o mais provável, ou seja, haverá um maior número de formas para que este estado ocorra.

Porém o estado de equilíbrio se sujeitará às restrições a que o sistema se sujeita, o que levará a entropia máxima.

É o que explica a baderna em nosso quarto. Há mais estados que podemos considera-lo desarrumado que propriamente arrumado que seriam poucos estados, dependendo do volume de coisas dentro do recinto.

Também explica o fato de num determinado lugar do chão não ser gerada uma quantidade de energia que faça o livro voltar espontaneamente para a estante, pois estas moléculas tendem a manter-se distribuídas pelo chão.

Dessa idéia pode-se extrair que a energia de Gibbs depende da concentração de reagentes e produtos sob a equação Gf – Gi = Gof – Goi + RT ln([(np/Vp)]/[(nr/Vr)]), onde:

Gof – Goi: variação da energia livre em condições padrão;

np/Vp – concentração molar de produtos

nr/Vr – concentração molar de reagentes

R – constante dos gases perfeitos

T – temperatura absoluta

Pois Sf – Si = R ln {(np/[P])/ nr/[R])}, sendo:

nr = np = 1 mol

[P] – concentração de produtos

[R] concentração de reagentes

daí, vem que: Sf – Si = -R ln ([P]/[R])

sendo dG = dH – T dS

dH seria dado por Gof – Goi

logo:

dG = Gof – Goi + T R ln ([P]/[R])

mas, [P]/[R] = Kc

assim:

dG = (Gof – Goi )+ T R ln Kc

Com isso tem-se uma relação entre a variação da energia de Gibbs com a constante de equilíbrio das reações químicas (ponto onde tais reações não mais ocorrem).

Daí, de acordo com a equação da energia de Gibbs, em suas duas formas, pode-se perceber que nem a variação de entalpia e nem a variação de entropia predizem se a reação será favorável ou não.

Esta predição somente será dada pela variação de energia de Gibbs que é a energia disponível para a realização de trabalho.

Se negativa, a reação é espontânea (exergônica –cede energia ao meio – formação de ferrugem).

Se positiva, a reação será não espontânea (endergônica – necessita da adição de energia do meio – processo de eletrólise).

Caso dG = 0, estaremos no equilíbrio (fim de uma reação química).

Assim, processos não espontâneos podem ocorrer, desde que haja fornecimento de energia.

Ao tratar-se de energia, N moléculas podem assumir valores de energia de zero a infinito, conforme a distribuição energética, E0, E1, E2....En. Assim, de quantos modos pode se dar esta distribuição (D)?

Pelo cálculo de permutações, D será dada por:

D = N!/(E0!*E1!*E2!*...*En!)

Sendo que D será o número de microestados do sistema para uma dada distribuição D.

Sendo a energia de cada molécula dada por X 0, X1, X2,....Xn, a energia total para o sistema será dada por:

U = E0X0 + E1X1 + E2X2+...EnXn, que será fixa para o sistema em questão, o que pode ser traduzido como uma restrição do sistema.

Se esta energia for aumentada, poderá ocorrer o aumento de sua distribuição e, portanto do número de microestados e conseqüentemente da entropia.

Parece razoável esperar que a direção das transformações naturais corresponda à direção que aumente a probabilidade do sistema e logo ocorra um aumento de entropia. Todavia isso não é real. Em transformações naturais, tanto o sistema quanto sua vizinhança estão envolvidos.

Logo, em qualquer transformação natural é necessário que o universo atinja um maior estado de probabilidade e, portanto, de maior entropia.

Assim, numa transformação natural, caso a entropia da vizinhança aumente, a do sistema pode diminuir, desde que o aumento compense a diminuição ocorrida no sistema.

Ou seja, em reações endergônicas um sub-sistema pode absorver energia do meio a fim de que reduza sua entropia, exatamente como ocorre com os organismos vivos, por meio de suas reações metabólicas (ex. fotossíntese usa energia solar para converter CO2 e H2O em açúcar e O2).

Mas o balanço total da entropia será sempre positivo o que dará o caráter de espontaneidade de um processo.

Assim, as funções de estado (dependem do início e do fim do processo sem interessar o caminho) variação entropia (segunda lei) e variação de entalpia (primeira lei), se isoladas não respondem a possibilidade do processo ocorrer de forma espontânea, mas se combinadas na equação da energia de Gibbs, respondem a questão, ou seja, se a reação será ou não favorável.

A entropia está relacionada com o número de configurações (ou arranjos) de mesma energia que um dado sistema pode assumir.

A interpretação molecular da entropia sugere que, em uma situação puramente geométrica, quanto maior o número de configurações, maior a entropia.

Por esta razão, a entropia é geralmente associada ao conceito subjetivo de desordem. No entanto, o conceito de configurações equiprováveis não se restringe a configurações geométricas, mas envolve também as diferentes possibilidades de configurações energéticas.

Assim, a entropia de um macroestado é proporcional ao número de microestados nesse macroestado. A probabilidade de um macroestado ocorrer é proporcional ao número de microestados que ele contêm.

Quanto às variações na energia livre de Gibbs (dG) são úteis porque indicam as condições (temperatura, pressão, quantidade de reagentes e produtos) em que uma reação química poderá realizar-se.

Se dG é positivo, a reação apenas se realizará caso se fornecer energia para a afastar da posição de equilíbrio (eletrólise). Se dG é negativo (descarga de pilha eletrolítica), a reação realizar-se-á espontaneamente em direção ao equilíbrio.

REAÇÕES QUÍMICAS E A ENTROPIA DO UNIVERSO:

Em sistemas abertos (para pressão e temperatura constantes), uma reação parte de um estado inicial onde tem-se Gi, Si e Hi e chega-se a um estado final onde tem-se Gf, Sf e Hf.

Com isso podemos construir:

Gf – Gi = (Hf – Hi) – T * (Sf – Si)

(Sf – Si) = ΔSs – entropia do sistema
Sendo a pressão constante,

(Hf – Hi) = Qp

O calor que escoa para as vizinhanças é dato por Qs = -Qp = -(Hf – Hi).

Consideremos como reversível a transferência de calor Qs para as vizinhanças.

Assim, para a vizinhança tem-se:

ΔSv = Qs/T = -ΔH/T – entropia da vizinhança

Assim:

ΔG = -T * (ΔSs + ΔSv)

ΔG = -T * ΔSu

ΔSu – entropia do universo


Se ΔSu > 0, então

ΔG será menor que zero (ΔG<0)

Assim, há a equivalência de dois critérios da espontaneidade: a diminuição da entropia de Gibbs do sistema e o aumento da entropia do universo.

Logo, não é necessário que a entropia do sistema aumente, uma vez que há reações espontâneas nas quais ela diminui. Caso a transformação seja espontânea, a entropia do universo sempre aumentará.

Mas seria deus o responsável pelo aumento da entropia do universo em reações químicas? Infelizmente não.

A isso devemos recorrer ao fenômeno de difusão. Qualquer solução tende a se aproximar da condição de concentração uniforme por difusão.

Para sólidos covalentes em líquidos temos:

Processo de fusão:

sendo,

ΔH fus desfavorável e ΔS fus favorável.

Processo de mistura das substâncias:

ΔH mis desfavorável e ΔS mis favorável ( a atração das moléculas de iodo ´pelas da água é mais fraca que a atração entre estas).

Mas T*ΔS é favorável, compensando ΔH, resultando em ΔG menor que zero, o que torna o processo espontâneo, além de explica a baixa solubilidade de sólidos formados por moléculas polares em água.

Para sólidos iônicos tem-se:

Quebra do retículo cristalino:

ΔH ret muito desfavorável e ΔS ret favorável

Solvatação dos íons:

ΔH solv muito favorável e ΔS solv favorável

Os fatores ΔH ret e ΔH solv dependem das cargas iônicas e dimensões dos íons formadores do composto.
Quanto menor o raio do íon maior a solvatação, pois a distribuição carga/raio é grande e, portanto ΔH solv é grande liberando calor.

Se a soma dos raios entre cátions e anions aumenta, a atração eletrostática entre eles decai, o que faz com que a energia de rede decaia. Mas ΔH ret > 0 (desfavorável) e, às vezes, é maior que ΔHsolv.

Todavia, TΔS supera ΔHt = ΔHsolv + ΔHret, o que torna o fenômeno de difusão espontâneo.

Assim, os fatores que influem na velocidade da dissolução e de uma reação química são:

Natureza do soluto e do solvente;
Tamanho da partícula de soluto;
Temperatura da solução;
Extensão da agitação da mistura.

Desse modo, frisa-se que a teoria da evolução e a da origem da vida em nada contrariam a segunda lei da termodinâmica.

Caso tomemos a segunda lei sob a perspectiva do autor do texto (como se tudo fosse um sistema fechado), processos metabólicos jamais ocorreriam e sequer haveria vida.

Tampouco, reações químicas para ocorrerem dependem apenas da entropia do sistema. Elas dependem de fato é da energia de Gibbs negativa a fim de que o processo seja espontâneo sob determinadas condições.

Desse modo, as colocações do autor do texto demonstram conhecimento nulo a respeito de termodinâmica básica, bem como de físico-química, a respeito dos tópicos: termodinâmica, cinética, equilíbrio e espontaneidade das reações químicas.


A HEMOGLOBINA:

Quanto à hemoglobina, esta evoluiu ao longo de milhões de anos como meio para efetuar trocas gasosas entre o organismo e o ambiente. Não foi na Terra pré-biótica que deu sua aparição.

De início quem fazia as trocas com o ambiente e o transporte era a água, fosse em archaea, bactéria ou eukaryota. Ainda hoje é assim para estes organismos.

Nas plantas a água na forma de seiva é a responsável pelo transporte de substâncias nas plantas e é quem regula os estômatos de modo a ocorrerem as trocas gasosas da planta com o ambiente.

Em animais como esponjas, celenterados vermes platielmintos e aschelmitos, ainda é a água quem faz as trocas e os transportes.

No caso de anelídeos tem-se a clorocruorina (poliquetos) e hemoglobina (esta completamente faz o sangue de minhocas) dissolvidas no plasma sanguíneo, ambas as espécies já possuem ferro na composição de seus sangues.

Os moluscos possuem hemocianina (composta por Cobre) e hemoglobina. Os artrópodes possuem a hemolinfa. Esta pode não transportar gases como nos insetos e miriápodes que é a água somente utilizada para o transposte de substâncias, ou como nos crustáceos e aracnídeos que possuem a hemocianina que faz o tranporte gasoso.

Equinodermos também se valem da água como meio de troca de substâncias.

Para os hemicordados, não há os pigmentos respiratórios, é a água quem faz os transportes. No caso dos urocordados, o sangue possui pigmento esverdeado com um átomo de vanádio.

Os cefalocordados têm sangue incolor, sendo a água o responsável pelas trocas gasosas.

Para os ciclostomados, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos, o sangue contém hemoglobina como essencial agente de trocas gasosas.

Ao que parece, a hemoglobina apareceu com os anelídeos, juntamente com outros pigmentos respiratórios em animais aquáticos há uns 500 a 300 milhões de anos, sendo que o primeiro indício de ser vivo data de 3,8 bilhões de anos. Daria muito tempo para a vida aprender a realizar trocas e transportes de modo mais eficiente.

Há que se considerar em sua formação, questões metabólicas (processos espontâneos), de cinética química e estereoquímica a fim de que sua molécula tenha se organizado.

Não se trata de combinação ao acaso, mas de questões ligadas a reações químicas em nível metabólico.

Criacionistas adoram pinçar espertamente frases ditas por cientistas, sem, no entanto, dar seqüência ao raciocínio deles.

Vejamos o caso acima no que se refere à hemoglobina extraído do livro “O Código Genético de Isaac Asimov” capítulo 5 – O Padrão das Proteínas:

“Suponhamos que temos uma cadeia peptídica de 140 aminoácidos semelhantes à da hemoglobina e, convenhamos mais, que ela é formada de sete unidades de 20 aminoácidos diferentes. O número total de combinações é alguma coisa que eu não vou me dar ao trabalho de escrever. Para fazer isso eu teria que começar com o número 135 e faze-lo seguir de 165 zeros. Esse é o número muito, muito maior que todos os átomos do universo conhecido.

E assim respondemos a nossa questão. O número de proteínas diferentes que podem ser formadas a partir dos 22 aminoácidos, é, para finalidades práticas, ilimitado. As cadeias laterais de aminoácidos são suficientes para explicar toda a variedade encontrada nas proteínas; elas são suficientes para fornecer a base de um fenômeno como a vida, mesmo com toda a sua complexidade e sutileza.

De fato, elas são mais do que o suficiente. Dentre 40320 possíveis combinações na vasopressina, o organismo escolhe exatamente uma. Dentre oito octilhões de combinações possíveis para um dos polipeptídeos da insulina, o organismo escolhe apenas um.

A questão não é mais saber onde o organismo encontra a variedade de que ele necessita, mas como ele controla a possível variedade e a mantém dentro de certos limites.”

No capítulo 6 “Localizando o Código”, Asimov explica que os únicos corpos que se duplicam dentro das células são os cromossomos, desde que um indivíduo inicia sua vida. Assim, são os cromossomos que detêm a planta para fabricar a proteína e tal planta se denomina “código genético”. Neste capítulo Asimov explica que já havia estudos em torno do ácido nucléico, o qual se duplicava e reorganizava invólucros de proteínas de vírus, sendo que com isso pôde se concluir que o condutor do código genético era o ácido nucléico.

O modelo de Watson e Crick da cadeia dupla em hélice entrelaçada em torno de um eixo central, deu sentido a todos os dados que haviam sido recolhidos sobre as proporções entre a purina (compostas por dois anéis) e a pirimidina (compostas por um anel), sendo que as ligações são purina-pirimidina, além de explicar a duplicação (Capítulo 8 – Da Cadeia à Hélice e capítulo 9 – Os Filamentos Cooperantes).

No capítulo 11 – Decifrando o código, Asimov explica que Os RNA transportadores (transportam aminoácidos de acordo com o que está escrito em seu anticódon – 3 bases) possuem um anticódon que se ligará ao códon do RNA mensageiro (que leva a mensagem do DNA ao citoplasma) associado a um ribossomo.

A partir da breve explicação dada a respeito do livro de Asimov, pôde-se perceber o mau uso que criacionistas fazem de frases ditas por cientistas. Simplesmente pinçam o que é de seu interesse e truncam o restante que contraria suas crenças.

Da forma com que você expõe o assunto Xavier, Parece que você se refere a um período anterior aos idos de 1900 onde os estudos referentes à Genética e ao seu código estavam engatinhando.

Uma proteína não se constrói de modo aleatório, como você coloca, mas por meio de um código genético cujo responsável direto é o DNA. Assim, toda a sua relação referente a consumo de energia, além de não existir no livro, é pura retórica vazia de sua parte, ou seja é uma afirmação totalmente sem fundamento.

O consumo de energia na montagem de uma proteína é o normal que uma célula gasta, mais especificamente o ribissomo aliado ao RNA mensageiro.

Traduzindo, você mentiu acerca do conteúdo do livro, além do que inventou cálculos e dados que em nada se assemelham ao real gasto de energia quando da síntese de proteínas.

O SISTEMA SOLAR E A VIDA:

Quanto ao “Sol estar fornecendo energia para outros mundos e nada”..., isso é uma falsa analogia com a Terra.

A vida, como a conhecemos, se desenvolveu sob condições que existiram exclusivamente aqui, pois estamos na zona verde do sistema solar.

Assim, sob as condições deste planeta a vida se tornou prospera como a conhecemos porque estas são as condições para as formas de vida que conhecemos.

Entretanto, se der um passeio por uma fossa abissal ou no gelo da Antártica, ou dentro de um gêiser, ou a 5 Km abaixo no solo, desde que úmido, conhecerá criaturinhas denominadas extremófilos. Não precisam do Sol, mas das condições em que vivem.

Nas fossas abissais eles nem sabem que o sol existe. Vivem do calor dos vulcões sub marinos.

Há corpos no sistema solar como Europa que parecem reunir estas condições. A gravidade de Júpiter aliada a de outros satélites como Io e Ganimedes o faz contrair e distender gerando calor interno que mantém aquecido um oceano sob 40 Km de gelo.

Não sabemos se lá tem vida, mas é um forte candidato, juntamente com a zona polar de Marte.

Assim, não encontramos vidas em outros mundos é uma afirmação um tanto duvidosa, pois isso ainda se encontra em aberto. Estabelecer como causa disso a atuação da segunda lei, é um erro crasso, pois como vimos, reações químicas e processos físicos dependem da energia de Gibbs ser negativa e para os processos químicos ainda envolvem questões cinéticas para que ocorram as reações.

Não encontramos vida porque planetas como Mercúrio e Venus estão próximos demais do Sol, sendo Mercúrio uma rocha inerte com temperaturas que variam ente e –200 e 400 C.

Vênus devido ao intenso vulcanismo possui uma atmosfera de CO2, pressões extremas (90 atm) e temperatura em torno de 430 C.

Marte não possui campo magnético o que levou sua atmosfera e sua água embora devido à ação de ventos solares, mas pode guardar vida em seu subsolo ou em seus pólos.

Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são bolas de gás (planetas jovianos). Quanto aos seus satélites ou são quentes demais ou frios demais para que a vida se prolifere, sendo o provável santo graal Europa.

Quanto aos exoplanetas descobertos por nossa atual tecnologia, ou possuem órbitas extremamente próximas a sua estrela ou distantes ou excêntricas, além de aparentarem ser gigantes gasosos, o que não possibilita a vida como a conhecemos.

Assim, seja em Europa, seja em Marte, se considerarmos ambos como o santo graal da biologia, para a vida como a conhecemos, poderiam tê-la na forma de extremófilos, ou em Europa, ao nível de equinodermos ou peixes de fossas abissais.

Quanto a esse aspecto, por enquanto, é mera especulação.

Desse modo, sintetizando as três abordagens que fez, Xavier, seu conhecimento é paupérrimo ao tratar da segunda lei da termodinâmica, bem como da evolução das espécies e seus tipos de sangue, além de ser um péssimo aprendiz de astrobiólogo.

Suas argumentações, além de faltarem com a verdade, soam infantis, pois no 2 grau eu já conseguiria refutar todas as besteiras que você escreveu até aqui.]

Portanto, os criacionistas têm consciência de que a Terra é um sistema aberto, de que é possível então uma redução da entropia, mas que tais reduções estão a anos-luz de distância do que seria necessário para o surgimento da vida ao acaso.
Agora eu pergunto, onde é que achamos um sistema fechado? Tal sistema simplesmente não pode ser criado materialmente, portando posso afirmar categoricamente que tal sistema fechado não existe, uma vez que não posso isolar absolutamente uma região do espaço da influência de todas as formas de energia. Então se esse sistema fechado não existe, como foi que descobriram a Segunda Lei da Termodinâmica, uma vez que é necessário que para que um conceito se torne lei, temos que constatar a sua observação empírica? É aquela história, é ver pra crer. Portando claramente se vê que a Segunda Lei não é algo que absolutamente só seja plausível na presença de um sistema fechado, ao contrário, vemos a segunda lei atuando constantemente nas coisas, como vemos nas palavras dos professores universitários Halliday, Resnick e Walker:

[Errado! O universo é considerado o único sistema fechado que existe, por isso terá um fim quando toda a sua energia se degradar em calor.

Mas não se sabe se esse fim realmente ocorrerá ou se reunirá as propriedades para um “big crunch” e um conseqüente novo universo.

O universo e suas leis estão muito além da termodinâmica.

Quanto à "consciência criacionista" acerca de sistemas fechados, pela confusão criada pelo senhos Xavier, podemos perceber que ela é nula.


ENTROPIA DE BURACOS NEGROS:

Quando os estudos sobre buracos negros começaram a esquentar, aí pela década de 70 do século passado, surgiu uma complicação. Um buraco negro, como se sabe, engole tudo que chega perto dele.

O paradoxo era o seguinte: ao engolir matéria, o buraco negro engole a entropia dessa matéria. E, nada parece acontecer do lado de fora para compensar essa perda de entropia do Universo. Portanto, a Segunda Lei da Termodinâmica estaria sendo violada nas proximidades de um buraco negro.

Toda matéria que penetra em um buraco negro está perdida para o resto do Universo. Como nem a própria luz pode escapar de um buraco negro, nada podemos saber do que se passa dentro dele, a não ser por suposições teóricas.

Yakov Zel'dovich e Stephen Hawking, valendo-se da mecânica quântica associadas à relatividade geral de Einstein, mostraram que os buracos negros realmente emitem radiação.

Hawking calculou que a entropia de um buraco negro é proporcional à área de sua superfície que, por sua vez, é inversamente proporcional ao quadrado de sua massa.

Esse surpreendente resultado serviu para aumentar ainda mais o prestígio da Segunda Lei da Termodinâmica. Mesmo em situações extremas, como nas beiradas de um buraco negro, a entropia sempre aumenta.]