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EIN Termitenhügel ist ein klassisches Beispiel für die Entstehung in der Natur

Entstehung ist ein Konzept aus dem Systemtheorie, Philosophie und Wissenschaft und bezieht sich auf die Entwicklung komplexer organisierter Systeme, die bestimmte neue Eigenschaften die an ihren Bestandteilen nicht vorhanden sind. "Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile." Für die Entstehung eines solchen emergenten Phänomens sind oft mehr Bedingungen notwendig als nur eine Interaktion zwischen den Bestandteilen.

Das Konzept der Emergenz ist sehr alt^[1], hat aber in den letzten 20 Jahren an Aufmerksamkeit gewonnen^[2] durch die Entdeckung von Strukturen und Phänomenen, deren Eigenschaften nicht ohne weiteres auf Eigenschaften der Grundbausteine ​​eines solchen emergenten Phänomens zurückgeführt werden können (siehe Beispiele und Kritik). In den Niederlanden gibt es viele multidisziplinäre, mereologisch Emergenzforschung in der Organisation DIEP (Dutch Institute for Emergent Phenomena) zusammengeführt^[3]

Es stammen eines emergenten Phänomens kann erklärt werden durch reduktionistisch Argumentation zurück, um zu untersuchen, welche Bedingungen für die Entstehung dieses emergenten Phänomens erfüllt sein müssen. Oft handelt es sich um eine glückliche Kombination zufällig vorhandener Umstände. Emergenz ist also immer das Ergebnis einer Interaktion. Manchmal mit Hilfe von Naturgesetzen (deterministisch), um eine Konsequenz (die emergente Konsequenz) zu bestimmen, spielen aber viele Komponenten eine Rolle (siehe schwache Emergenz), kann nur eine numerische Simulation Aufschluss über die Konsequenz geben. Für die das Phänomen selbst erklären oft muss eine neue Theorie entworfen oder eine bereits bestehende Theorie modifiziert werden, um auf das neue Phänomen angewendet zu werden^[4]. Eine solche Aussage geht im Allgemeinen viel weniger auf die Details der zugrunde liegenden Bausteine ​​ein (siehe Wechseln zwischen Ebenen).

Beschreibung

Ein emergentes Phänomen entsteht durch die Interaktion von Faktoren (Objekte, Wellen, Kräfte, Ideen), die zu neuen Entitäten (Systemen, Objekten, Mustern, Reaktionen, Erkenntnissen) führen, die Eigenschaften und Eigenschaften aufweisen, die in den konstituierenden oder zugrunde liegenden Faktoren nicht vorhanden sind.

Merkmale und Folgen der Emergenz sind:

• Emergenz ist skalenabhängig: Das neue, emergente Phänomen kann nur von Beobachtern/Systemen beobachtet werden, die auf derselben Skala oder größer arbeiten. Dies gilt insbesondere für emergente Phänomene, die durch gegenseitige Interaktion zu neuen emergenten Phänomenen führen können, wie sie in einer lebenden Zelle vorkommen.
• Diese letzte Voraussetzung bedeutet, dass die Emergenz a verhältnismäßig Verständnis, weil das Auftreten der Emergenz von der Perspektive des Beobachters abhängt.
• Viele emergente Phänomene entstehen als Ergebnis eines Wachstumsprozesses: in a dissipatives System (d.h. ein System, das ständig Energie und Materie mit der Umgebung austauscht) mit vielen Komponenten entsteht durch a autokatalytisch kommentieren Sie eins selbstorganisierend emergentes System, das sich selbst erhalten kann, solange die Bedingungen gleich bleiben (z. B. Kristallwachstum, Konvektionsströmungen, Starenflug, Fischschwarm)
• Das Auftreten eines emergenten Phänomens geht normalerweise mit einer Abnahme der Entropie: Das Phänomen zeigt eine (komplizierte) Ordnung, die in der Sammlung von Bausteinen, aus denen es aufgebaut ist, nicht vorhanden ist. Entropie (im Sinne von "Unordnungsgrad") ist jedoch ein weiteres solches relatives Konzept, das von der Perspektive des Beobachters abhängt.
• EIN "Theorie von allem" nimmt an a reduktionistisch Erklärung von "Alles" in Bezug auf Grundbausteine ​​und deren gegenseitige Wechselwirkungen. Auf diese Weise lassen sich emergente Phänomene jedoch nicht erklären, da es sich um Eigenschaften der Kollektiv und nicht die Bausteine. Sie bedürfen daher einer Erklärung auf dieser spezifischen kollektiven Ebene (möglicherweise abgeleitet von einer höheren Ebene). Siehe Abschnitt "Umschalten zwischen den Ebenen".
• Man kann zwischen objektiver und subjektiver Emergenz unterscheiden: Die subjektive Emergenz wird allein durch die Perspektive des Betrachters bestimmt. z.B. alle sensorisch evozierten Empfindungen: Licht und Farbe (zB der Regenbogen), Geschmack, Geruch, Klang und Gefühl sowie Halluzinationen werden streng persönlich aus der Perspektive des Betrachters erlebt. Objektiv ist ein emergentes Phänomen, wenn es auch "unbeobachtet" vorhanden ist: zB Eigenschaften wie die Fließfähigkeit von Wasser und die Eiskristallbildung bei 0 C. Oft treten beide gleichzeitig auf: zB die Musik eines Orchesters ist ein objektives emergentes Phänomen, aber die Emotion, die es bei verschiedenen Zuhörern hervorruft, ist wiederum subjektiv emergent.

Emergenz und Reduktionismus

Reduktionismus und Emergenz ergänzen sich.

Reduktionismus und Emergenz scheinen zwei Seiten desselben Phänomens zu sein, d. h. sie ergänzen sich.^[5] Der Reduktionismus folgt dem Weg in die Vergangenheit: Wie ist er entstanden? Was sind die zugrunde liegenden Ursachen? Emergenz ist genau das Ergebnis einer Interaktion, die etwas Neues schafft. Beides: Emergentismus und Reduktionismus ergänzen sich somit komplementär.

Beispiel: Wenn Sie Wasserstoffgas und Sauerstoffgas mischen, erhalten Sie nicht automatisch Wasser. Sie müssen das Gasgemisch verwenden (was nicht falsch ist “Knallgas” heiß ) zünden mit einen Funken, oder verwenden Sie a Katalysator. Kurzum: Nicht nur die Zutaten, sondern auch die Umstände spielen eine wichtige Rolle. Hat man dies herausgefunden, hat man ein „Rezept“ (in anderen Fällen a Algorithmus) zur Herstellung von Wasser gefunden. Die Eigenschaften des Wassermoleküls unterscheiden sich jedoch deutlich von den Wasserstoff- und Sauerstoffkomponenten. Deshalb nennen wir diese Eigenschaften emergent. Die Eigenschaften des Wassers (z. Phasenübergänge, Oberflächenspannung, Dipolcharakter) kannst du verwenden eine reduktionistische Methode auf der Grundlage unserer Kenntnis der H . zu untersuchen und zu analysieren₂Oh Molekül.

Starke und schwache Emergenz

Es wird zwischen starker und schwacher Emergenz unterschieden. Bei schwacher Emergenz bleiben die Bestandteile unabhängig voneinander: Sie behalten ihre charakteristischen Eigenschaften. Durch die gegenseitige Interaktion entsteht jedoch eine neue Qualität, die mit dem Kollektiv, aber mit keinem Teil verbunden ist. Die Interaktion, die ein solches emergentes Phänomen hervorruft, ist normalerweise vorübergehend (zB ein Strudel, ein Starenschwarm, ein Autostau, Panik in einer Menschenmenge) und wird oft durch äußere Ursachen "ausgelöst". Die Entstehung eines solchen schwachen emergenten Phänomens kann oft mit Hilfe eines mathematischen Modells oder Programms simuliert werden.

Bei starker Emergenz verlieren die Bestandteile ihre Eigenständigkeit und bilden eine neue, emergente Hyperstruktur (siehe Nils A. Baas und Claus Emmeche: Über Entstehung und Erklärung) oder ein robustes und mehr oder weniger stabiles System (zB eine chemische Reaktion, Kristallbildung, Kernfusion, eine Mutation in der DNA, ein Artefakt).
Die Unterscheidung ist nicht immer klar: Sind die Ameisen in einer Ameisenkolonie unabhängig voneinander? Ist die Kolonie also schwach aufstrebend?

Emergenz als phänomenologische Theorie

In anderen Ansichten^[6][7] Emergenz wird als eine phänomenologische Theorie angesehen, die eine Grenze einer grundlegenderen (d. h. reduktionistischen) Theorie darstellt. Sie können beispielsweise die klassische Mechanik als Grenze der Quantenmechanik und die Thermodynamik als Grenze der statistischen Mechanik sehen. Allerdings ist oft unklar, wie diese Grenze erreicht wird. Diese phänomenologischen Theorien haben auftauchende Eigenschaften, die mit der zugrunde liegenden fundamentalen Theorie in Konflikt zu stehen scheinen, wie zum Beispiel:

• Die irreversible Natur der Hydro- und Thermodynamik ist mit der Reversibilität der Newtonschen Bewegungsgesetze unvereinbar. Dies kommt z.B. spiegelt sich im Konzept wider Entropie.
• Spontane Symmetriebrechung ist mit der statistischen Quantenmechanik unvereinbar.
• Das Ergebnis einer Messung (die „Kollaps der Wellenfunktion“ ist mit der unitären Quantentheorie unvereinbar.

Die beiden letzten Beispiele spiegeln sich im Paradoxon von „Schrödingers Katze”.

Entstehung/Determinismus/Supervenienz

Es Determinismus, in denen Ursache-Wirkungs-Beziehungen eng aufeinander abgestimmt sind, erklärt keine Eigenschaften von auftretenden stark aufkommende Phänomene. Oft ist es stammen des emergenten Phänomens lassen sich deterministisch/algorithmisch erklären, nicht aber die Eigenschaften des auftretenden Phänomens selbst. Die Eigenschaften von Wasser lassen sich beispielsweise nicht einfach aus den Eigenschaften der Bestandteile (Wasserstoff und Sauerstoff) ableiten, sondern man muss auch die Eigenschaften des Wassermoleküls (H₂O) selbst.
Biene schwach Emergenz dreht sich oft um komplexe Interaktionen, deren Ergebnis nicht vorherbestimmt ist (wie im Determinismus) und der Zufall eine wichtige Rolle spielt. In einfachen Fällen (z.B. Stauverhalten, Starschwärme, Fischschwärme und schools Zellulare Automaten) kann simuliert werden mit Algorithmen können einen Zustand schaffen, in dem Emergenz möglich ist, aber ob das tatsächlich passieren wird, ist schwer vorherzusagen. Die endgültige Anerkennung dieses auftauchenden Verhaltens (z. Künstliches Leben) wird vom Betrachter selbst durchgeführt von sein subjektive Perspektive.
Supervenience ist eine spezielle Form der Emergenz, bei der eine Eins-zu-eins-Beziehung zwischen dem emergenten (übergeordneten) Phänomen und seinen zugrunde liegenden Bausteinen besteht. Somit überlagert ein Molekül seine konstituierenden Atome. Und in der Biologie kommt es dazu Phänotyp über die Genotyp: Eine Mutation in den Genen hat direkte Auswirkungen auf den resultierenden Phänotyp. Hier besteht ein kausaler Zusammenhang, jedoch kein vorhersagbarer deterministischer Zusammenhang, da viele andere (oft zufällige) Ursachen bei der Bestimmung des Endergebnisses eine Rolle spielen. So kann beispielsweise manchmal das Auftreten eines abnormen Gens als Ursache einer bestimmten Krankheit oder mangelnder körperlicher Entwicklung identifiziert werden, umgekehrt ist es jedoch praktisch unmöglich vorherzusagen, ob sich eine Mutation in einem Gen positiv oder negativ auswirkt.

Beispiele

• Farbe: Individuell Atome haben keine Farbe, aber wenn eine (große) Anzahl von Atomen auf eine bestimmte Weise angeordnet ist, können sie Licht bestimmter Wellenlängen zu absorbieren oder zu emittieren, enthüllt eine Farbe. Farbe ist in diesem Fall a aufstrebende Eigenschaft.^[8]
• Temperatur: Die Erfahrung von Temperatur, Hitze und Kälte wird durch die Energie, die Geschwindigkeit einer großen Anzahl von Molekülen verursacht. Die auf der Haut kollidierenden Luftmoleküle erzeugen zum Beispiel das Temperaturerlebnis, aber die Moleküle selbst haben keine Temperatur. Die physikalische Zuordnung der Temperatur durch Kopplung an die mittlere Geschwindigkeit einer statistischen Anzahl von Molekülen kann als epistemologische Emergenz betrachtet werden – also eine Frage der Benennung desselben Phänomens.
• Liquidität: zum Beispiel von Wasser bei Raumtemperatur, das aus sehr vielen Wassermolekülen besteht, von denen jedes einzeln nicht flüssig ist.
• Magnetismus kann als emergentes Ergebnis einer großen Anzahl paralleler Elektronenspins in einem Kristallgitter (sog. Ising-Modell)^[9]
• Leben im biologischen Sinne gilt auch als emergente Eigenschaft ^[10]. EIN Zelle besteht aus vielen organischen Molekülen. Die einzelnen organischen Moleküle sind nicht am Leben, aber die komplexen Wechselwirkungen zwischen all diesen organischen Molekülen sorgen dafür, dass die Zelle sich selbst am Leben erhalten kann. Das Ganze (Leben) ist also mehr als die Summe seiner Teile (organische Moleküle).
• Bewusstsein wird von vielen als ein emergentes Phänomen angesehen, das bei einem ausreichend komplexen neuronalen Netz auftritt. Dies wiederum wirft die Frage auf, ob einem Computer mit einem hinreichend komplexen Netzwerk von Parallelprozessoren „Bewusstsein“ zugeordnet werden kann.
• Innerhalb der Quantenmechanik selbst emergente Phänomene treten auch auf: Die Wahrscheinlichkeit, auf ein kombiniertes Phänomen zu stoßen, ist nicht gleich der Summe der Wahrscheinlichkeiten jedes einzelnen Phänomens: |Ψ_Α Ψ_B|² |Ψ_ein|² |Ψ_B|². Interferenzen sind ein klares Beispiel dafür. Dazu siehe es Doppelspaltexperiment.
• Raum und Zeit können als emergentes Ergebnis einer quantenmechanischen Verstrickung von Raum und Zeit^[11][12]
• Der Betrieb von a Katalysator (zB ein Enzym) entsteht erst, wenn geeignete chemische Substanzen in die Nähe kommen, um eine Reaktion zu bewirken. Auch hier zeigt sich eine Zeitabhängigkeit: Denn ob ein Stoff als Katalysator für eine bestimmte chemische Reaktion dienen kann, wird erst klar, wenn er sich diesen Reagenzien zufällig nähert. Und das kann lange dauern.... Stuart Kauffman^[13] machte es plausibel, dass bei einer molekularen Evolution (wie sie beispielsweise im Universum stattfindet), in der immer komplexere Moleküle entstehen, die Chance steigt, dass ein solches Molekül als Katalysator für die Bildung noch komplexerer Moleküle wirken kann. Durch solche wie autokatalytisch Prozess würde es Ursprung des Lebens kann als emergentes Phänomen erklärt werden.
• Erfindungen und alle Artefakte (zB Kunstwerke) können als emergent angesehen werden, da hier Bestandteile auf besondere Weise kombiniert werden, wodurch völlig andere/neue Eigenschaften erhalten werden. Dies gilt auch auf der spirituellen Ebene: Eine neue Einsicht oder Sichtweise bei der Lösung eines Problems kann als emergent betrachtet werden.
• Autostau: Wenn ein Auto in einem Stau mit ausreichender Dichte langsamer wird, entsteht eine Verdichtung von Autos, die sich wie eine Längswelle rückwärts bewegt. Dieses Phänomen entsteht, weil es eine Eigenschaft des Kollektivs der Autos ist und nicht auf der Ebene der Autos selbst existiert.^[14] Dieses Phänomen lässt sich leicht in einem Computermodell simulieren und ist ein Beispiel für schwache Emergenz.

Zwischen den Ebenen wechseln

So gesehen ist fast alles, was uns einfällt, emergent. Allerdings lassen sich verschiedene Ebenen unterscheiden: In der In Teilchenphysik man untersucht elementare Wechselwirkungen, die wiederum Saiten existieren. Eine (starke) Emergenzstufe höher ist die Konstruktion von a Atom, während ein Molekül besteht wieder aus Atomen. Auf dieser molekularen Ebene ist die Chemie und der Festkörperphysik beschäftigt, während die Mikrobiologie befasst sich mit noch komplexeren Molekülen. Auf jeder Ebene werden neue starke emergente Eigenschaften entdeckt, die für diese Ebene charakteristisch sind.Jedes wissenschaftliche Fachgebiet beschäftigt sich daher mit der Erforschung von emergenten Phänomenen, die zu dieser Ebene passen. Interdisziplinäre Emergenzforschung wird in den Niederlanden auf der Plattform veröffentlicht Niederländisches Institut für Emergente Phänomene.

Beim Entwerfen einer Theorie zur Erklärung eines emergenten Phänomens ist es normalerweise nicht notwendig, zu weit auf die zugrunde liegenden Ebenen von Bausteinen zurückzugehen. Zum Beispiel für das emergente Phänomen "Temperatur" ausreichend, um die durchschnittliche kinetische Energie der beteiligten Moleküle zu kennen und für die Das Atommodell von Bohr es genügt, die elektrische Ladung des Atomkerns zu kennen (und nicht die innere Struktur des Atomkerns).

Objektive und subjektive Emergenz

Ein auftauchendes Phänomen ist subjektiv wenn sie durch die Perspektive des Betrachters bestimmt wird. ZB: der Regenbogen, aber auch alle anderen Sinneswahrnehmungen. Artefakte, Erfindungen und Kunstwerke sind auch subjektiv: Sie erhalten nur in einem bestimmten Kontext, den der Betrachter versteht, eine emergente Bedeutung. Fehlt dieser Kontext oder wird er vom Betrachter nicht erkannt, verschwindet diese Emergenz.

Ein auftauchendes Phänomen ist objektiv wenn es auch existiert, "wenn keiner hinschaut". Dies sind fast alle Phänomene, die in der Realität auftreten. Normalerweise hat ein emergentes Phänomen sowohl eine subjektive als auch eine objektive Seite. ZB: Ein Kunstwerk entsteht objektiv als physikalisches Phänomen, aber ob es auch "Kunst" ist, ist eine subjektive Einschätzung.

Philosophische Bedeutung

Emergenz ist skalenabhängig: emergente Phänomene werden für einen Beobachter (oder einen Mechanismus) nur im gleichen oder größeren Maßstab "sichtbar". Die Perspektive des Beobachters bestimmt somit, welche emergenten Phänomene er sieht oder nicht sieht. Zum Beispiel ist die niedrige Entropie einer geordneten Menge lediglich das Ergebnis der Perspektive des Beobachters.^[15]Die Tatsache, dass Emergenz immer das Ergebnis von Interaktion (einschließlich der Interaktion mit einem Beobachter) ist, unterstützt die Ansichten der relationale Quantenmechanik.^[16] Diese Sichtweise vertritt die Auffassung, dass emergente Realität ausschließlich aus Interaktionen besteht, insbesondere der Interaktion mit einem Beobachter/Messinstrument.

Philosophen verwenden oft eine andere Definition von Emergenz als Physiker. Philosophen nennen ein Phänomen emergent, wenn dieses Phänomen nicht abgeleitet oder erklärt werden kann (siehe Reduktionismus) von grundlegenderen Entitäten. Für Physiker geht das zu weit: Viele emergente Phänomene sind zwar schwer aus zugrundeliegenden Entitäten zu erklären, aber prinzipiell nicht unmöglich. Reduktionismus ist oft notwendig, um diese emergenten Eigenschaften erklären zu können. Beispielsweise lässt sich weißes Licht als emergentes Phänomen leicht als Mischung verschiedener Lichtfarben erklären. Das Bild eines Computerbildschirms besteht aus Pixeln, wobei wir ein auftauchendes Bild in größerem Maßstab sehen und ihm eine Bedeutung zuordnen können.^[17]

Unterschied zu Holismus und Reduktionismus

Die Ansicht, dass Phänomene emergent sein können, widerspricht nicht der Reduktionismus. Um zu verstehen, wie ein emergentes Phänomen entsteht, ist ein reduktionistischer Ansatz notwendig, aber nicht ausreichend. Schließlich handelt es sich um Eigenschaften und Merkmale, die in den zugrunde liegenden Bausteinen nicht zu finden sind. Es Holismus lehnt jedoch jede reduktionistische Erklärung ab.

Entstehung in komplexen, dynamischen Systemen

In einem dynamischen Prozess wird ein emergentes Phänomen oft als geordnetes System sichtbar, in dem zuvor keine Struktur gefunden werden konnte (zB Kristallisation, Konvektionszellen). Diese emergente Struktur zeichnet sich durch eine geringere Entropie aus. Wird dieser Vorgang als Änderung der Zustandsraum dann kann das emergente Ergebnis als Einschränkung angesehen werden (Zwang) möglicher Zustände in diesem Zustandsraum. Im Allgemeinen ergeben sich Einschränkungen im Zustandsraum oft aus Randbedingungen (zB der Prozess findet in einem bestimmten Raum statt) und/oder der Bestimmung eines Anfangszustandes. Jonathan Lawhead^[18] machten plausibel, dass es dynamische Prozesse gibt, die zu einer geordneten Struktur führen, die selbst kann aufgrund der zeitlichen Begrenzungen im Zustandsraum auch als emergent angesehen werden. Dazu gehören z.B.: Rekursion, adaptive Systeme, lernende Organisationen, Autopoiese lebender Zellen, die Entwicklung unseres Gehirns vom Baby zum Erwachsenen.

Beispiel für ein emergentes adaptives System: Nehmen Sie ein Becken, umgeben von einer Lehmwand, die bis zum Rand mit Wasser gefüllt ist. Wenn das Becken zu überlaufen beginnt, entsteht bald eine Öffnung in der Erdwand, durch die mehr Wasser fließt (dies ist ein Beispiel für Symmetriebrechung, wodurch alle Möglichkeiten von Überschwemmungen auf einen Ort reduziert werden - auch das ist ein emergentes Phänomen). Das Loch im Deich wird immer größer und die Strömung nimmt schnell den (Not-)Charakter eines A . an Fluss. Aufgrund lokaler Unterschiede in den Bodeneigenschaften ist der Fluss Mäander. Dieser Prozess bildet ein emergentes adaptives System: Je nach Fließgeschwindigkeit, Fließgeschwindigkeit und Dichte des Bodens vergrößern sich die Mäander, bis ein bestimmtes Gleichgewicht erreicht ist. Schließlich beeinflussen die Mäander auch die Strömungsgeschwindigkeit. Diese gegenseitige Beeinflussung ist charakteristisch für adaptive Systeme.

Kritik

Über die Legitimität des Konzepts der Emergenz kann viel diskutiert werden (siehe z. B. Butterfield^[19] und Timothy O'Connor ^[20], insbesondere in Bezug auf das gegenteilige/komplementäre Konzept Reduktionismus). Die Kritik konzentriert sich insbesondere auf den Aspekt des „neuen“ Seins eines emergenten Phänomens. Ein paar Beispiele zur Veranschaulichung:

• Temperatur: kann der durchschnittlichen kinetischen Energie einer großen Anzahl von Molekülen auf begrenztem Raum gleichgesetzt werden. Dies wird von einem Messgerät in einen bestimmten Temperaturwert „übersetzt“, aber es handelt sich im Wesentlichen um das Gleiche, also kein „neues“ Phänomen und daher auch nicht auftauchend. (d.h. Wärme von unseren Sinnen wahrgenommen: was man ein subjektives emergentes Phänomen nennen könnte.). Stattdessen wird "Temperatur" erkenntnistheoretisch emergent genannt
• EIN Fischschwarm oder ein Flugstare: jeder Teilnehmer an diesem Flug hat sozusagen a Algorithmus an Bord und passt seine Geschwindigkeit und Richtung an seine Nachbarn an. Kleine Geschwindigkeits- und/oder Richtungsunterschiede eines oder mehrerer Teilnehmer führen zu einer Art Schneeballeffekt, der dem gesamten Flug einen unbeständigen Charakter verleiht. Aber es passiert eigentlich nichts "Neues" (abgesehen von der subjektiven Empfindung, die dies beim Betrachter erzeugt - man könnte das subjektive Emergenz nennen). Auch eine Wasser-/Windströmung, Wirbel, Depression und Zyklon sind das direkte Ergebnis äußerer Kräfte auf die Bewegung von Molekülen; das makroskopische Muster dieser Dynamik kann als subjektiv oder erkenntnistheoretisch emergent bezeichnet werden.
• ein Fluggänse fliegt in V-Form. Das ist aerodynamisch vorteilhaft und man könnte es eine "Erfindung" der Gänse nennen. Ist das etwas "Neues"?^[21]
• Die Entstehung und Auflösung von a Stau sieht aus wie eine (gut reduktionistisch erklärbare) regressive Longitudinalwelle von oben. Ist das "neu"? Oder liegt es daran, dass wir dafür zufällig einen Namen haben (genau wie bei der Temperatur)? (So epistemologisches Auftauchen)
• Ist "Blended Whisky"nur eine Summe von Aromen (und daher nichts Neues)? Die gleiche Frage kann man auch bei allen möglichen Gerichten stellen, die ein Koch zubereitet. So subjektiv auftauchend.
• Ist "Musik-„eine bloße Summe von Schallwellen? Oder liegt das Neue gerade in der Struktur und Abfolge dieser Wellen? Zumindest subjektiv emergent.
• ein Metalllegierung ist eine Mischung verschiedener Metalle wie Bronze, Messing, Lot, die als die Grundmetalle Kupfer, Zinn, Zink und Blei deutlich unterschiedliche (und damit neue) Eigenschaften aufweisen. Dies ist ein Beispiel für starkes Auftauchen, von denen noch nicht klar ist, wie diese Eigenschaften reduktionistisch auf die Eigenschaften der konstituierenden Metalle reduziert werden können. Diese Legierungen wurden mehr oder weniger zufällig entdeckt.
• das gleiche gilt für alle chemische Verbindung als beispiel für starkes Auftauchen. Bsp: Der Dipolcharakter eines H₂O-Molekül lässt sich nicht einfach aus den Eigenschaften von Wasserstoff und Sauerstoff ableiten: dafür braucht man eine eigene Theorie^[22].
• ein KonvektionZelle (auch Bénard-Zelle genannt) entsteht beim Erhitzen von Flüssigkeiten: Die aufsteigende warme Flüssigkeit kühlt an der Oberfläche wieder ab und sinkt an anderer Stelle wieder ab. Die Größe einer solchen Konvektionszelle hängt unter anderem von der Dichte der Flüssigkeit ab. Sie können diese Struktur als schwach emergent bezeichnen.
• Conways Spiel des Lebens (als Beispiel für a Mobilfunkautomat) ist ein vollständig deterministisches Evolutionsspiel, aber es bleibt extrem schwierig, aus einer willkürlichen Ausgangssituation vorherzusagen, ob das Spiel in einem dynamischen ("lebenden") Zustand enden wird. d.h. ist die Zuschreibung "lebend" subjektiv emergent. Aber die Dynamik des Endergebnisses ist so "neu" und anders als die Ausgangssituation, dass es fraglich ist, ob man das als hochemergent bezeichnen kann.

Die "neue" Natur eines emergenten Phänomens scheint eng mit der Frage verbunden zu sein, ob das Phänomen rückverfolgbar auf Eigenschaften seiner Bestandteile und ggf. auf besondere Umstände zurückzuführen ist. Dies ist in der Tat für eine Reihe von schwachen emergenten Phänomenen (Temperatur, Stau, Fischschwarm, Wirbel usw.) möglich, wie oben angegeben. Umgekehrt können Sie aus diesen Bestandteilen unter Umständen auch zu prognostizieren (oft mittels Computersimulation), dass so etwas passiert. Zum Beispiel von Computersimulation stellt fest, dass die Gravitationskraft eines supermassiven Schwarzen Lochs im Zentrum eines galaktischen Systems nicht ausreicht, um die Wirbelbewegung der Sterne in dieser Galaxie zu erklären - was zu Konzepten wie "dunkle Masse" vorstellen.

Diese „Reduzierbarkeit“ gilt jedoch nicht für stark emergente Phänomene und kann als „neu“ angesehen werden. Verhalten und Struktur des Verbundes unterscheiden sich unvergleichbar mit den Eigenschaften der Komponenten. Um dies zu erklären, ist oft eine neue Theorie (oder eine neue Anwendung einer alten Theorie) erforderlich, wobei auffallend, dass wenig vertiefte Kenntnisse über die Eigenschaften der Bestandteile erforderlich sind. Beispiel ist es Bohr.s Atommodell für die Sie nur Kenntnisse über die elektrische Ladung des Atomkerns benötigen, nicht aber den weiteren inneren Aufbau dieses Atomkerns. Und bei einer chemischen Bindung spielt eigentlich nur die Elektronenkonfiguration der Bestandteile eine Rolle.

Überblick über emergente Phänomene

Bemerkungen:

1. Obwohl alle emergenten Phänomene skalenabhängig und daher subjektiv sind, spielt es eine Rolle, ob das emergente Phänomen (teilweise) durch eine Interaktion mit dem Beobachter/Beobachtungsinstrument verursacht wird. Im letzteren Fall wird in dieser Tabelle das Attribut „S“ angegeben.
2. Ein ?-Zeichen wird gegeben, wenn nicht klar ist, ob die kooperierenden Komponenten im emergenten Phänomen wirklich unabhängig voneinander bleiben.

Siehe auch

• Organisationsebene (Biologie)
• Reduktionismus