O que são propriedades emergentes?

Um velho ditado nos diz que "o todo é maior do que a soma das partes". Uma maneira mais elaborada de dizer isso é com o termo propriedades emergentes, um termo usado em ciência, teoria de sistemas, filosofia, estudos urbanos e até mesmo arte. "Propriedades emergentes" referem-se às propriedades que são inteiramente inesperadas e incluem fenômenos emergentes em materiais e comportamento emergente em criaturas vivas. Eles surgem do funcionamento colaborativo de um sistema, mas não pertencem a nenhuma parte desse sistema. Em outras palavras, propriedades emergentes são propriedades de um grupo de itens, sejam insetos, átomos ou edifícios, que você não encontraria em nenhum dos itens individuais. Exemplos de propriedades emergentes incluem cidades, o cérebro, colônias de formigas e sistemas químicos complexos.

Uma única formiga é um organismo bastante limitado, com pouca habilidade de raciocinar ou realizar tarefas complexas. Como um todo, entretanto, uma colônia de formigas realiza tarefas surpreendentes, desde construir colinas e represas até encontrar e transportar grandes quantidades de comida. Nesse contexto, as propriedades emergentes são as mudanças que ocorrem no comportamento das formigas quando individualmente trabalham juntas.

Sozinha, uma formiga se comporta de maneira errática e quase aleatória. Mas milhões de ações aleatórias por milhares e milhares de formigas podem servir para identificar as tarefas necessárias e organizar outras formigas para completá-las. Uma formiga que encontra alimento, por exemplo, secreta uma pequena quantidade de uma substância hormonal que atrai outras formigas que, por sua vez, também secretam essa mesma substância quando atingem a mesma fonte de alimento. Assim, milhares de formigas errantes se organizam em linhas retas que levam ao piquenique mais próximo. A organização das formigas, só possível quando o sistema funciona como um todo e as ações individuais se reforçam, é uma propriedade emergente.

A consciência humana é freqüentemente chamada de propriedade emergente do cérebro humano. Como as formigas que formam uma colônia, nenhum neurônio contém informações complexas como autoconsciência, esperança ou orgulho. No entanto, a soma de todos os neurônios do sistema nervoso gera emoções humanas complexas, como medo e alegria, nenhuma das quais pode ser atribuída a um único neurônio. Embora o cérebro humano ainda não seja compreendido o suficiente para identificar o mecanismo pelo qual as funções de emergência, a maioria neurobiologistas concordam que interconexões complexas entre as partes dão origem a qualidades que pertencem apenas ao inteira.

A Química estuda uma série de casos em que forças ou ações individuais não somam necessariamente uma simples soma das partes. Na física, duas forças atuando em um corpo aumentam naturalmente a força total. A química, por outro lado, está preocupada com casos em que organizações complexas de energia atômica em elementos e compostos, podem levar a reações químicas que não são uma simples combinação dos efeitos das partes envolvidos.

Reações de neutralização, por exemplo, foram utilizadas pelo filósofo John S. Mill para descrever situações em que os princípios de causa e efeito para cada uma das partes envolvidas em uma reação não podem prever o resultado. Para dar um exemplo específico: quando o ácido clorídrico e o hidróxido de sódio se combinam, o resultado é sal e água, um produto que não é consistente com os efeitos de um ácido forte ou básico composto.

A complexa organização social dos seres humanos também exibe certas propriedades emergentes. Cientistas sociais e planejadores urbanos costumam apontar as cidades como o exemplo mais claro de emergência na interação humana. Eles estudam como certas áreas de uma cidade tendem a desenvolver atividades econômicas ou sociais semelhantes e gradualmente se tornam centros especializados de distritos de teatro a grandes mercados de peixe. Especialmente no caso de atividades que não são controladas por regulamentos de zoneamento, a decisão de um indivíduo de realizar determinada atividade em determinado local tende a tornar mais semelhantes ou complementares atividades nas proximidades viável. Se uma pessoa abre um teatro na rua, o bairro passa a ser frequentado por quem procura atividades culturais, até que a rua atrai galerias de arte e escolas e aos poucos se torna um espaço cultural distrito. Nenhuma pessoa toma a decisão de gerar um centro cultural, mas a confluência de interesses cria o espaço por meio de propriedades emergentes.