Что такое эмерджентные свойства?

Старая поговорка гласит, что «целое больше, чем сумма его частей». Более причудливый способ сказать это с помощью термина эмерджентные свойства, термин, используемый в науке, теории систем, философии, урбанистике и даже искусстве. «Эмерджентные свойства» относятся к тем свойствам, которые являются совершенно неожиданными и включают эмерджентные явления в материалах и эмерджентное поведение живых существ. Они возникают в результате совместного функционирования системы, но не принадлежат ни к какой части этой системы. Другими словами, эмерджентные свойства - это свойства группы предметов, будь то насекомые, атомы или здания, которые вы не найдете ни в одном из отдельных предметов. Примеры эмерджентных свойств включают города, мозг, колонии муравьев и сложные химические системы.

Одинокий муравей - это довольно ограниченный организм с небольшой способностью рассуждать или выполнять сложные задачи. Однако в целом колония муравьев выполняет поразительные задачи - от строительства холмов и плотин до поиска и перемещения огромного количества пищи. В этом контексте эмерджентные свойства - это изменения, которые происходят в поведении муравьев, когда отдельные муравьи работают вместе.

В одиночестве муравей ведет себя беспорядочно и почти беспорядочно. Но миллионы случайных действий тысяч и тысяч муравьев могут служить для определения необходимых задач и организации других муравьев для их выполнения. Например, муравей, который находит пищу, выделяет небольшое количество гормонального вещества, которое привлекает других муравьев, которые, в свою очередь, также выделяют то же вещество, когда достигают того же источника пищи. Таким образом, тысячи странствующих муравьев выстраиваются в прямые линии, ведущие к ближайшему пикнику. Организация муравьев, возможная только тогда, когда система работает как единое целое и отдельные действия усиливают друг друга, является эмерджентным свойством.

Человеческое сознание часто называют эмерджентным свойством человеческого мозга. Подобно муравьям, составляющим колонию, ни один нейрон не содержит сложной информации, такой как самосознание, надежда или гордость. Тем не менее, совокупность всех нейронов нервной системы порождает сложные человеческие эмоции, такие как страх и радость, ни одно из которых нельзя отнести к одному нейрону. Хотя человеческий мозг еще недостаточно изучен, чтобы определить механизм, с помощью которого функционирует эмерджентность, большинство нейробиологи соглашаются, что сложные взаимосвязи между частями порождают качества, которые принадлежат только весь.

Химия изучает ряд случаев, когда отдельные силы или действия не обязательно складываются в простую сумму частей. В физике две силы, действующие на одно тело, естественным образом увеличивают общую силу. С другой стороны, химия занимается случаями, когда сложная организация атомной энергии в элементах и соединения, могут привести к химическим реакциям, которые не являются простой комбинацией эффектов частей вовлеченный.

Реакции нейтрализации, например, использовал философ Джон С. Милля, чтобы описать ситуации, когда причинно-следственные принципы для каждой из частей, участвующих в реакции, не могут предсказать результат. Приведу конкретный пример: при объединении соляной кислоты и гидроксида натрия в результате получается соль и вода, продукт, не имеющий отношения к действию сильных кислот или щелочей. сложный.

Сложная социальная организация людей также проявляет определенные эмерджентные свойства. Социологи и градостроители часто указывают на города как на самый яркий пример проявления человеческого взаимодействия. Они изучают, как определенные районы города имеют тенденцию развивать схожую экономическую или социальную деятельность и постепенно становятся специализированными центрами от театральных районов до крупных рыбных рынков. Особенно в случае деятельности, которая не контролируется правилами зонирования, решение одного человека проводить определенную деятельность в определенном месте, как правило, делает аналогичные или дополнительные действия поблизости более достижимый. Если один человек открывает театр на улице, этот район начинают посещать люди, ищущие культурной деятельности, пока улица не станет притягивать художественные галереи и школы и постепенно станет культурной округ. Ни один человек не принимает решение о создании культурного центра, но совпадение интересов создает пространство за счет новых свойств.