Que sont les propriétés émergentes ?

Un vieil adage nous dit que "le tout est plus grand que la somme de ses parties". Une façon plus sophistiquée de dire cela est avec le terme propriétés émergentes, un terme utilisé dans la science, la théorie des systèmes, la philosophie, les études urbaines et même l'art. Les « propriétés émergentes » font référence aux propriétés qui sont totalement inattendues et incluent les phénomènes émergents dans les matériaux et le comportement émergent chez les créatures vivantes. Ils découlent du fonctionnement collaboratif d'un système, mais n'appartiennent à aucune partie de ce système. En d'autres termes, les propriétés émergentes sont les propriétés d'un groupe d'éléments, qu'il s'agisse d'insectes, d'atomes ou de bâtiments, que vous ne trouverez dans aucun élément individuel. Des exemples de propriétés émergentes incluent les villes, le cerveau, les colonies de fourmis et les systèmes chimiques complexes.

Une seule fourmi est un organisme plutôt limité, avec peu de capacité à raisonner ou à accomplir des tâches complexes. Dans l'ensemble, cependant, une colonie de fourmis accomplit des tâches étonnantes, de la construction de collines et de barrages à la recherche et au déplacement d'énormes quantités de nourriture. Dans ce contexte, les propriétés émergentes sont les changements qui se produisent dans le comportement des fourmis lorsque des fourmis individuelles travaillent ensemble.

Seule, une fourmi se comporte de manière erratique et presque aléatoire. Mais des millions d'actions aléatoires par des milliers et des milliers de fourmis peuvent servir à identifier les tâches nécessaires et à organiser d'autres fourmis pour les accomplir. Une fourmi qui trouve de la nourriture, par exemple, sécrète une petite quantité d'une substance hormonale qui attire d'autres fourmis qui, à leur tour, sécrètent également cette même substance lorsqu'elles atteignent la même source de nourriture. Ainsi, des milliers de fourmis errantes s'organisent en lignes droites menant au pique-nique le plus proche. L'organisation des fourmis, uniquement possible lorsque le système fonctionne dans son ensemble et que les actions individuelles se renforcent mutuellement, est une propriété émergente.

La conscience humaine est souvent appelée une propriété émergente du cerveau humain. Comme les fourmis qui composent une colonie, aucun neurone ne contient d'informations complexes telles que la conscience de soi, l'espoir ou la fierté. Néanmoins, la somme de tous les neurones du système nerveux génère des émotions humaines complexes comme la peur et la joie, dont aucune ne peut être attribuée à un seul neurone. Bien que le cerveau humain ne soit pas encore suffisamment compris pour identifier le mécanisme par lequel fonctionne l'émergence, la plupart les neurobiologistes conviennent que les interconnexions complexes entre les parties donnent lieu à des qualités qui n'appartiennent qu'à la ensemble.

La chimie étudie un certain nombre de cas où les forces ou les actions individuelles ne correspondent pas nécessairement à une simple somme des parties. En physique, deux forces agissant sur un corps augmentent naturellement la force totale. La chimie, d'autre part, s'intéresse aux cas où les organisations complexes de l'énergie atomique dans les éléments et composés, peut conduire à des réactions chimiques qui ne sont pas une simple combinaison des effets des parties impliqué.

Les réactions de neutralisation, par exemple, ont été utilisées par le philosophe John S. Mill pour décrire des situations où les principes de cause à effet pour chacune des parties impliquées dans une réaction ne pouvaient pas prédire le résultat. Pour donner un exemple précis: lorsque l'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de sodium se combinent, le résultat est du sel et de l'eau, un produit pas du tout compatible avec les effets d'un acide fort ou basique composé.

L'organisation sociale complexe des êtres humains présente également certaines propriétés émergentes. Les sociologues et les urbanistes citent souvent les villes comme l'exemple le plus clair de l'émergence de l'interaction humaine. Ils étudient comment certains quartiers d'une ville tendent à développer des activités économiques ou sociales similaires et deviennent progressivement des pôles spécialisés allant des quartiers des théâtres aux grands marchés aux poissons. Surtout dans le cas d'activités qui ne sont pas contrôlées par les règlements de zonage, la décision d'un individu de mener une certaine activité dans un certain endroit tend à rendre plus réalisable. Si une personne ouvre un théâtre dans une rue, le quartier commence à être fréquenté par des personnes à la recherche de activités culturelles, jusqu'à ce que la rue attire les galeries d'art et les écoles et devienne progressivement un quartier. Aucune personne seule ne prend la décision de générer un centre culturel, mais la confluence des intérêts crée l'espace à travers des propriétés émergentes.