Was ist Emergenz?

Die Materie hat die Schöpferkraft in sich, kann durch Selbstorganisation neue Eigenschaften und Strukturen bilden, deren emergente Eigenschften sich nicht mit den Eigenschaften ihrer Teile erklären lassen.

V1.0 in Arbeit

Emergenz (lateinischemergere „Auftauchen“, „Herauskommen“, „Emporsteigen“) bezeichnet die Möglichkeit der Herausbildung von neuen Eigenschaften oder Strukturen eines Systems infolge des Zusammenspiels seiner Elemente. Dabei lassen sich die emergenten Eigenschaften des Systems nicht – oder jedenfalls nicht offensichtlich – auf Eigenschaften der Elemente zurückführen, die diese isoliert aufweisen.“ Quelle. Wikipedia Stichwort Emergenz 18.11.2019

Fast alle Gebiete der Wissenschaft beschreiben emergente Phänomene. Um solche plötzlich auftauchenden neuen Eigenschaften zu beobachten, bedarf es immer einer bestimmten Menge einfacherer Teile oder Systeme. An zwei Teilen, lassen sich meistens noch keine emergenten Eigenschaften ausmachen. Überschreitet die Anzahl der Teile aber eine kritische Menge, eine Grenze, gibt es einen Kipppunkt, nach dessen überschreiten ganz andere und neue Phänomene entstehen, die vorher bei den Teilen nicht zu finden waren.

Es gibt zwei Formen der Emergenz, die schwache und die starke Emergenz. Bei schwacher Emergenz lassen sich die neuen Eigenschaften mit etwas mehr Wissen vielleicht später einmal erklären. Bei der starken Emergenz soll eine Erklärung prinzipiell nicht möglich sein. Vielleicht gehört das Leben und das Geistige ja in die letztere Kategorie.

Noch ein Wort zur Entropie. Diese wird auch als Maß für die Emergenz gesehen. Mit der Bildung immer komplexerer Systeme mit immer neueren emergenten Eigenschaften geht auch eine Abnahme von Entropie einher. Man spricht auch von negativer Entropie. Nach dem 2. Satz der Thermodynamik nimmt die Entropie ja nur in geschlossenen Systemen immer weiter zu. In unserem Kosmos als offenes System nimmt die Entropie ab. Die Materie bildet immer geordnetere Strukturen bis hin zu hochentwickelten Lebewesen. Diese müssen sich aber in einem energetischen Ungleichgewicht mit ihrer Umgebung befinden, damit sie ihre hochkomplexen Strukturen behalten und weiterentwickeln können. Sie müssen für negative Entropie sorgen. Das tun sie indem sie niederentropische Nahrung, also geordnete Strukturen wie Pflanzen und Fleisch aufnehmen und hochentropische Verdauungsprodukte abgeben. So oder so ähnlich drückte es Professor Harald Lesch in seinem Vortrag über Entropie und Emergenz aus (YouTube).

Wasser ist für mich immer ein sehr anschauliches Beispiel für Emergenz. Aus 2 unsichtbaren Gasen, Wasserstoff und Sauerstoff, entsteht Wasser. Wasser ist ein flüssiger sichtbarer Stoff. Ein einzelnes Wassermolekül wird wohl niemand als flüssig bezeichnen wollen, viele Moleküle aber verbinden sich auf wunderbare Weise miteinanander und bringen die emergente Eigenschaft einer Flüssigkeit hervor, diese kann zu Eis gefrieren u.s.w. Gerade zum Wasser gibt es auf YouTube sehr interessante Dokumentationen.

„Eine Ansammlung weniger Eisenatome hat keine Eigenschaft, die nennenswert über die Summe der Eigenschaften der Einzelatome hinausginge. Sind es aber einige Millionen, bilden sich spontan kristalline Strukturen und unterhalb der Curie-Temperatur ferromagnetische Bereiche, Weiss-Bezirke – eine emergente Eigenschaft, die man bei Zimmertemperatur nur bei Eisen, Kobalt und Nickel beobachtet. Quelle.“ Wikipedia Stichwort Emergenz 18.11.2019

Bei diesen Beispielen zur Verdeutlichung des Emergenzbegriffes möchte ich es an dieser Stelle einmal bewenden lassen. Es ist ein äußerst interessantes Thema und vielleicht das zukünftig interessanteste Forschungsthema der Wissenschaften. Hier gibt es noch grundlegende Gesetzmäßigkeiten zu finden. Wie funktionieren komplexe Systemen und wo liegen Kipppunkte nach denen auf jeden fall Neues entsteht. Neues bedeutet nicht immer etwas besseres. Es sei nur an den Klimawandel erinnert. Diese grundlegenden Naturgesetze haben einen viel direkteren Bezug zu der uns unmittelbar umgebenden Welt und zu uns Menschen, als z.B. die Teilchenforschung, die nur noch immer kleinere Partikel finden will. Die meisten dieser Teilchen haben in unserer Welt gar keinen Bestand, sie zerfallen und zerstrahlen in Sekundenbruchteilen wieder zu (fast) nichts. Damit möchte ich die bisherige Grundlagenforschung nicht schlecht reden. Doch die Forschungsschwerpunkte sollten jetzt in Richtungen verschoben werden, in denen wieder mehr praktischer Nutzen evt. sogar für das allseits gefährdete Überleben der Menschheit, entsteht.

Wie ich über Emergenz und Leben denke, beschreibe ich in meinem Beitrag „Was ist Leben“.

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