Emergentism:湧現論 or 湧現主義(5)

另一方面,個體之間僅僅有大量的相互作用本身並不足以保證出現湧現行為。許多相互作用可能是微不足道或無關緊要的,或者可能相互抵消。在某些情況下,大量的相互作用實際上可能阻礙有趣行為的湧現,因為它們制造了大量的」噪音」來干擾新湧現出現的」信號」。在達到臨界點以能維持自身以前,這種湧現行為可能需要暫時與其他相互作用隔離。因此,促進湧現的不僅僅是個體之間連接的絕對數量,還有連接的方式。分層組織就是能夠產生湧現行為的例子(政府機構的行為方式可能與政府機構的單個部門大不相同)。但湧現行為也可能產生於更為分散的組織結構,如市場。在某些情況下,在湧現行為出現之前,系統必須達到多樣性、組織性和連通性的組合閾值。

無意識的後果和副作用都與湧現特性密切相關。Luc Steels寫道: 「一個組件有一個特定的功能,但這不能識別為全局功能的子功能。相反,一個組件實現了一種行為,其副作用有助於實現全局功能[ ... ]每種行為都有副作用,副作用的總和就是整體的功能」。換句話說,具有「湧現功能」系統的全局或宏觀功能是所有「副作用」的總和,即所有湧現特性和功能的總和。

具有湧現特性或湧現結構的系統可能看起來有悖熵原理和熱力學第二定律,因為盡管缺乏中央的指揮和控制,但他們形成並增加秩序。然而實際上並沒有違反,因為開放系統可以從環境中獲取信息和秩序。

自然界中的湧現結構

由風或水形成的沙丘的波紋模式是自然界湧現結構的一個例子

北愛爾蘭的巨人堤道是複雜湧現結構的一個例子

湧現結構可以在從物理到生物的許多自然現象中找到。例如,氣象(比如颶風)的形狀就是湧現結構。在有利的自然的環境中,由水分子的隨機運動驅動複雜有序晶體的發展和生長,是湧現過程的另一個例子,在這種湧現過程中,隨機性可以產生複雜而具吸引力的有序結構。

在玻璃上形成的水的晶體是一個湧現現象,這是一個在適當的溫度和濕度條件下發生的分形過程。不過,晶體結構和颶風都有一個自組織的階段。

湧現結構可以被區分為的三種形式。一級湧現結構是空間相互作用的結果(例如,水分子中的氫鍵導致表面張力)。二級湧現結構涉及隨時間變化的空間的相互作用(例如,當雪花落到地面時,大氣環境的變化,會影響雪花的形態)。三級湧現結構是空間、時間和可繼承指令的結果。例如,有機體的遺傳密碼影響著有機體系統在空間和時間上的形式。

無生命的物理系統

在物理學中,湧現被用來描述在宏觀尺度(空間或時間)上的性質、規律或現象,盡管一個宏觀系統可以被看作是一個非常龐大的微觀系統的集合。

湧現屬性不必比生成它的底層非湧現屬性更複雜。例如,熱力學定律是非常簡單的,即使粒子之間相互作用的法則是複雜的。因此,物理學中的湧現一詞不是用來表示複雜性,而是用來區分哪些定律和概念適用於宏觀尺度,哪些定律和概念適用於微觀尺度。

還有另一種關於湧現的設想,它也許更廣泛適用,但這種方法涉及到一定程度的複雜性:從微觀到宏觀上的計算可行性可以告訴我們湧現的「強度」。如果考慮到以下來自物理學的湧現的定義,可以更好地理解:

「物理系統的湧現行為是一種定性性質,只有在微觀成分的數量趨於無窮大的情況下才能發生。」

因為在現實世界中不存在無限的系統,所以一個系統的組成部分的屬性和湧現的整體的屬性之間,並不存在自然產生的明顯的區分。正如下面所討論的,經典力學被認為是從量子力學中湧現出來的,盡管在原則上,量子力學完全描述了在經典水平上發生的一切。然而,需要一臺比宇宙更大的計算機,計算比宇宙的生命時間更長的時間,才能根據電子的位置來描述一個下落的蘋果的運動,因此我們可以把這看作一個「強」湧現在宏觀和微觀世界的區分。

一些例子包括:

經典力學 : 可以說經典力學的定律是從量子力學定律中湧現的,適用於足夠大物質。這一點特別奇怪,因為人們通常認為量子力學比經典力學更複雜。

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