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Ein altes Sprichwort sagt uns, dass "das Ganze größer ist als die Summe seiner Teile". Eine schickere Art, dies zu sagen, ist mit dem Begriff emergente Eigenschaften, ein Begriff, der in der Wissenschaft, in der Systemtheorie, in der Philosophie, in der Stadtforschung und sogar in der Kunst verwendet wird. "Emergierende Eigenschaften" beziehen sich auf solche Eigenschaften, die völlig unerwartet sind und auftauchende Phänomene in Materialien und auftauchendes Verhalten in Lebewesen umfassen. Sie entstehen aus der kollaborativen Funktionsweise eines Systems, gehören aber keinem Teil dieses Systems an. Mit anderen Worten, emergente Eigenschaften sind Eigenschaften einer Gruppe von Gegenständen, ob Insekten, Atome oder Gebäude, die Sie in keinem der einzelnen Gegenstände finden würden. Beispiele für aufstrebende Eigenschaften sind Städte, das Gehirn, Ameisenkolonien und komplexe chemische Systeme.
Ameisenkolonien
Eine einzelne Ameise ist ein eher begrenzter Organismus, der nur wenig in der Lage ist, komplexe Aufgaben zu bewältigen. Insgesamt erfüllt eine Ameisenkolonie jedoch erstaunliche Aufgaben, vom Bau von Hügeln und Dämmen bis zum Auffinden und Bewegen großer Mengen an Nahrungsmitteln. In diesem Zusammenhang sind emergente Eigenschaften die Änderungen, die im Verhalten von Ameisen auftreten, wenn einzelne Ameisen zusammenarbeiten.
Alleine verhält sich eine Ameise unregelmäßig und fast zufällig. Aber Millionen von zufälligen Aktionen von Tausenden und Abertausenden von Ameisen können dazu dienen, notwendige Aufgaben zu identifizieren und andere Ameisen zu organisieren, um sie zu erledigen. Eine Ameise, die Nahrung findet, sondert beispielsweise eine kleine Menge einer hormonellen Substanz ab, die andere Ameisen anzieht, die wiederum dieselbe Substanz auch absondern, wenn sie dieselbe Nahrungsquelle erreichen. Auf diese Weise werden Tausende von wandernden Ameisen zu geraden Linien, die zum nächsten Picknick führen. Die Organisation von Ameisen, die nur möglich ist, wenn das System als Ganzes funktioniert und einzelne Aktionen sich gegenseitig verstärken, ist eine aufstrebende Eigenschaft.
Das Gehirn
Das menschliche Bewusstsein wird oft als emergente Eigenschaft des menschlichen Gehirns bezeichnet. Wie die Ameisen, aus denen eine Kolonie besteht, enthält kein einzelnes Neuron komplexe Informationen wie Selbsterkenntnis, Hoffnung oder Stolz. Nichtsdestotrotz erzeugt die Summe aller Neuronen im Nervensystem komplexe menschliche Emotionen wie Angst und Freude, von denen keines einem einzelnen Neuron zugeordnet werden kann. Obwohl das menschliche Gehirn noch nicht ausreichend verstanden ist, um den Mechanismus der Entstehung zu bestimmen, stimmen die meisten Neurobiologen darin überein, dass komplexe Verbindungen zwischen den Teilen Eigenschaften hervorrufen, die nur zum Ganzen gehören.
Chemische Systeme
Die Chemie untersucht eine Reihe von Fällen, in denen einzelne Kräfte oder Handlungen nicht unbedingt eine einfache Summe der Teile ergeben. In der Physik erhöhen zwei Kräfte, die auf einen Körper wirken, auf natürliche Weise die Gesamtkraft. Andererseits befasst sich die Chemie mit Fällen, in denen komplexe Organisationen der Atomenergie in Elementen und Verbindungen zu chemischen Reaktionen führen können, die keine einfache Kombination der Wirkungen der beteiligten Teile sind.
Neutralisationsreaktionen wurden beispielsweise vom Philosophen John S. Mill verwendet, um Situationen zu beschreiben, in denen Ursache-Wirkungs-Prinzipien für jeden der an einer Reaktion beteiligten Teile das Ergebnis nicht vorhersagen konnten. Um ein konkretes Beispiel zu nennen: Wenn sich Salzsäure und Natriumhydroxid verbinden, entsteht Salz und Wasser, ein Produkt, das in keiner Weise mit den Wirkungen einer stark sauren oder basischen Verbindung vereinbar ist.
Emergent Properties in Städten
Die komplexe soziale Organisation des Menschen weist auch bestimmte aufstrebende Eigenschaften auf. Sozialwissenschaftler und Stadtplaner verweisen häufig auf Städte als klarstes Beispiel für die Entstehung menschlicher Interaktion. Sie untersuchen, wie bestimmte Bereiche einer Stadt dazu neigen, ähnliche wirtschaftliche oder soziale Aktivitäten zu entwickeln und sich allmählich zu spezialisierten Drehkreuzen von Theatervierteln zu großen Fischmärkten zu entwickeln. Insbesondere bei Tätigkeiten, die nicht unter die Bebauungsvorschriften fallen, kann die Entscheidung einer Einzelperson, eine bestimmte Tätigkeit an einem bestimmten Ort durchzuführen, ähnliche oder ergänzende Tätigkeiten in der Nähe leichter durchführbar machen. Wenn eine Person ein Theater in einer Straße eröffnet, wird die Gegend von Menschen frequentiert, die nach kulturellen Aktivitäten suchen, bis die Straße Kunstgalerien und Schulen anzieht und allmählich zu einem Kulturviertel wird. Kein Einzelner trifft die Entscheidung, ein Kulturzentrum zu schaffen, aber der Zusammenfluss von Interessen schafft den Raum durch aufstrebende Eigenschaften.