The Failures of Mathematical Anti-Evolutionism

(Van Ness 1969, 103)
When presenting the second law argument, anti-evolutionists
sometimes use classical thermodynamics and sometimes use statis-
tical mechanics. More often, they are vague in their presentation and
leave it to the reader to guess which is intended. At any rate, I have

---

236 7 thermodynamics
belabored the statistical version here since we shall see it again later
in the chapter.
7.5 applying the second law to evolution
At this point you might be wondering: What does any of this have
to do with evolution? The succinct answer is that it has very little
directly to do with it.
There are two key principles arising from our discussion. The
first is that thermodynamics is about bringing mathematical preci-
sion to questions about heat flow. The second is that likening entropy
to disorder is sometimes useful when trying to communicate the
flavor of the second law to lay audiences, but it is not correct when
applying the second law to serious scientific questions.
If the anti-evolutionist’s argument does not employ the math-
ematical machinery of thermodynamics, if instead it is based on
nothing more than the vague observation that things naturally decay
and break down while evolutionary theory says they have become
more complex over time, then there is no reason to invoke the second
law at all. Referring to the second law can be rhetorically useful, since
it creates an aura of scientific precision, but it adds nothing to the
substance of the argument. One can say simply that an increase in
ordered complexity throughout natural history is not the sort of thing
experience tells us to expect. Any biologist suggesting such a thing
had better have a good explanation for how the growth in complexity
occurred.
Of course, biologists reply that they do have such an explana-
tion. Passing chance genetic variations through the sieve of natural
selection, can, over time, lead to great increases in complexity, as
we have discussed. Anti-evolutionists reject that explanation, but the
point is that the ensuing debate has nothing to do with thermody-
namics.
However, we should give some attention to the second princi-
ple. Entropy change has far more to do with heat flow into and out of
a system than it does with everyday notions of order and complexity.

---

7.5 applying the second law to evolution 237
For example, imagine once more the pot of water on a stove. The flame
radiates heat that is absorbed by the pot. As a result, the flame cools
slightly and its entropy decreases. The pot is heated, and its entropy
increases. The second law implies that the entropy increase of the pot
must be greater than the entropy decrease of the flame.
Let us apply this to the sun and earth. The sun radiates energy
to the earth, and consequently its entropy decreases, if only slightly.
The earth is warmed and its entropy increases. Nearly all of the heat
sent by the sun to the earth is then radiated back into space. This
tends to lower the entropy of the earth and to increase the entropy
of space. The radiation from the earth into space takes place at a
much lower temperature than the radiation from the sun to the earth,
and this implies that the entropy increase due to the former radiation
more than outweighs the entropy decrease due to the latter. In other
words, if we take the earth, sun, and some quantity of the surrounding
space as our system, then we can say that the entropy decrease of the
sun is more than outweighed by the entropy increase of the surround-
ing space.
Presumably, there has also been some entropy decrease on
earth as a result of the evolutionary process. If we are thinking
casually about entropy as a statement about disorder, then it seems
plausible that functioning animals represent lower entropy states
than the same molecules lying in a lifeless pile. It would be nice to
quantify the entropy decrease due to evolution, but there are grave
difficulties that make it all but impossible to do so. Since this point
will arise naturally in Section 7.8, we shall defer further discussion
until then.
Physicists often present the second law as the statement, “In
an isolated system, entropy cannot spontaneously decrease.” As we
have seen, this statement follows as a special case of equation 7.2.
Formulated in this way, the second law makes no assertion what-
soever about entropy change in open systems. Biologists are quick
to point this out, noting that the earth is an open system since it is
bathed in energy from the sun, and therefore simplistic applications

---

238 7 thermodynamics
of the second law to evolutionary theory are erroneous. Here is a
representative quotation, from Richard Dawkins:
When creationists say, as they frequently do, that the theory of
evolution contradicts the Second Law of Thermodynamics, they
are telling us no more than that they don’t understand the Second
Law (we already knew that they don’t understand evolution).
There is no contradiction, because of the sun!