Posted by: nikandrow | November 22, 2007

Emergenz und Reduktion

Um meine These von Emergenz als Folge der Reduktion zu untermauern möchte ich an dieser Stelle einige Beispiele aufführen. Die ersten zwei kommen aus den Bereichen Physik und Biologie, während das Dritte auf die Chaostheorie zurück geht.

In der Physik beschreibt man oft komplexe Systeme als Ganzes unter Ausblendung einzelner Bestandteile. Man reduziert das System jeweils auf einige wenige Eigenschaften, die je nach Objekt der Forschung, sowohl emergent, als auch nicht emergent sein können. Wenn man z.B. die Umlaufbahn der Erde beschreibt, klammert man die Bewegungen einzelner Moleküle innerhalb dieses Systems aus, weil sie für sich allein genommen keinen Einfluss auf die Umlaufbahn des Planeten haben und nur in ihrer Gesamtheit als Planet eine andere Bedeutung bekommen.

Es wird allerdings sofort der Einwand kommen, dass ein so einfacher Prozess, wie die Bewegung der Erde um die Sonne, gar keine Emergenz voraussetzt. Die Umlaufbahn wird im Wesentlichen durch die Gravitation bestimmt, die wiederum auf die Masse zurückgeht und bei der Masse kann man wirklich nicht von Emergenz sprechen, weil diese unmittelbar auf die Masse der Bestandteile also der einzelnen Teilchen, aus denen unser Planet besteht, zurückzuführen ist.

Leben

Wenn man sich aber etwas viel kompliziertes vor Augen führt, beispielsweise die Entstehung des Lebens, kommt man um die Emergenz nicht herum. Damals vor ca. 3 Mrd. Jahren herrschten auf unserem Planeten bestimmte klimatische Bedingungen, die auf Grund der chemischen Zusammensetzung des Planeten die Entstehung erster organischer Verbindungen ermöglichten und später zu der Entstehung erster Lebewesen und folglich der Evolution führten.

Die Evolutionstheorie beschreibt den späteren Verlauf der Evolution und klammert die atomaren Prozesse aus, die zwar von Anfang an in allen Lebewesen statt gefunden haben, dennoch für den Verlauf der Evolution an sich ohne Belang sind, da diese eine emergente Eigenschaft des Systems Biosphäre ist.

Das bedeutet, dass das System Biosphäre, das einer Evolution unterliegt, zahlreiche Eigenschaften seiner Bestandteile reduziert. Das bedeutet allerdings nicht, dass es sich von ihnen komplett abkoppeln lässt, denn das wäre ein Fall sog. starker Emergenz und diese wurde von der Wissenschaft bislang in keinem einzigen Fall nachgewiesen.

Zitat: “Während in den letzten Jahren durch Computermodelle viele Emergenzen als schwach identifiziert werden konnten (Beispielsweise die Evolution oder das Verhalten von Schwärmen), sind keine starken Emergenzen bekannt, die sich der Reduktion widersetzen.” [Quelle]

Mandelbrot

Wie sieht aber die These von der Reduktion als Ursprung der Emergenz vom Standpunkt der Chaostheorie aus?

Wenn man eine Struktur anschaut, die ein autopoietisches System aus sich selbst heraus gebildet hat, erkennt man, dass das gesamte System im Prinzip einer Vergrößerung der Struktur eines beliebig kleinen Bestandteils seiner selbst darstellt. Das berühmteste Beispiel ist die sog. Mandelbrot-Menge.

Wenn das Ganze aber die vergrößerte Kopie eines beliebigen Teilabschnitts ist, trägt es in seiner Gesamtheit die Information in sich, wie die Struktur eines jeden Teilabschnittes beschaffen ist. Da das Ganze aus einer Vielzahl solcher Teilabschnitte besteht, wird womöglich durch eine Information die Struktur abertausender Komponenten beschrieben. Hier liegt die Reduktionsleistung des Systems vor.

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