Emergenz

Hast du schon einmal einen Ameisenhaufen beobachtet und dich gefragt, woher jede einzelne Ameise weiß, wo sie hinlaufen muss und was sie zu tun hat?

Eine Ameise ist im Vergleich zu uns nicht besonders intelligent. Jedoch schaffen es Ameisen, riesige Kolonien zu bilden, weite Straßennetze anzulegen und manche halten sogar Nutztiere oder züchten Pilze. Ein Ameisenhaufen ist ein komplexes und intelligentes System, das weit über die Summe der Intelligenz aller einzelnen Ameisen hinausgeht. Dieses Phänomen nennt man Emergenz.

Emergenz einfach erklärt

Dieses (vereinfachte) Zitat von Aristoteles (384–322 v. Chr.) beschreibt sehr treffend, was Emergenz bedeutet. Aristoteles war ein griechischer Philosoph, dessen Philosophie stark von Natur, insbesondere Biologie, beeinflusst war. Er gilt als Begründer der Logik als Wissenschaft und der Emergenztheorie.

Emergenz bezeichnet das Phänomen, dass aus vielen einfachen Dingen ein komplexes System entsteht, ähnlich wie bei einem Ameisenhaufen und dessen Kolonie. Dieses System, die Gesamtheit aller Teile, nennt man auch Ganzheit. Eine Ganzheit kann Eigenschaften haben, die über die Summe der Einzelteile hinausgeht – sogenannte emergente Eigenschaften.

Mehr ist also nicht nur mehr von dem Gleichen, sondern auch anders. Wie dieses "anders" aussieht, also welche emergenten Eigenschaften entstehen, ist aber unvorhersehbar. Es ist demnach unmöglich, aus den Eigenschaften der einfachen Elemente eine neue emergente Eigenschaft abzuleiten, die entsteht, wenn sich diese Elemente zusammenschließen.

Ebenso unvorhersehbar ist, wie viele Elemente nötig sind, damit eine neue emergente Eigenschaft entsteht. Fest steht aber, dass es eine Mindestanzahl an einfachen Elementen benötigt, damit ein System mit emergenten Eigenschaften entstehen kann, auch wenn diese Anzahl nicht vorhersehbar ist. Man nennt das Irreduzibilität. Für eine Ameisenkolonie reichen drei Ameisen eben nicht aus. Stattdessen bestehen kleinere Kolonien aus mindestens ein paar Dutzend Ameisen.

Doch was haben Ameisen und Emergenz mit Psychologie zu tun? Die Antwort ist: Jede Menge! Emergente Phänomene treten in allen möglichen Bereichen auf. Dazu gehören die Biologie, Physik, Chemie und eben die Psychologie. Neben dem menschlichen Körper auf biologischer Ebene hat die Emergenz etwa eine besondere Bedeutung in der Ganzheits- und Gestaltpsychologie. Auch in der Sozialpsychologie spielen emergente Phänomene eine wichtige Rolle. Ein bekanntes Beispiel ist die Gesellschaft, die sich aus unglaublich vielen Teilen zu einem großen und komplexen System zusammensetzt.

Das Emergenzprinzip

Wie genau funktioniert aber nun Emergenz? Woher weiß z. B. eine einzelne Ameise, was ihre Aufgabe in einem komplexen System ist?

Jede Ameise handelt nach bestimmten, genetisch festgelegten Regeln. Diese Regeln sorgen dafür, dass aus dem Chaos vieler Einzelteile (also einzelner Ameisen) eine Ordnung (also eine Ameisenkolonie) entsteht. Das folgende Beispiel veranschaulicht die Regeln innerhalb einer Ameisenkolonie:

Jede einzelne Ameise folgt also der simplen Regel "Werde zur Sammlerin, wenn du zu wenige Sammlerinnen triffst". Dabei entsteht ein komplexes System, das immer wieder ein Gleichgewicht der verschiedenen Aufgaben herstellt und sich somit selbst erhält.

Eine einzelne Ameise hat nicht die Möglichkeit, das Gleichgewicht wiederherzustellen, sondern nur, ihre eigene Aufgabe zu wechseln. Die Wiederherstellung des Gleichgewichts ist die emergente Eigenschaft der Kolonie, also des Systems oder der Ganzheit.

Jede neu erschaffene Ganzheit ist gleichzeitig aber wieder ein Einzelteil, welches sich erneut mit weiteren Einzelteilen zu einem noch größeren und komplexeren System verbinden kann. Der Vorgang kann unendlich oft wiederholt werden, Emergenz ist also unendlich. Jeden einzelnen Vorgang kann man sich als Schicht oder Emergenzebene vorstellen. Mit jeder Ebene wird es komplexer und jede Ebene bringt neue emergente Eigenschaften hervor.

Damit du dir besser vorstellen kannst, was mit den Emergenzebenen gemeint ist, hier noch ein Beispiel aus der Physik zu emergenten Eigenschaften von Wasser:

Auch wir Menschen sind das Ergebnis emergenter Phänomene. Die Atome, aus denen wir bestehen, sind nicht in der Lage, Handel zu treiben oder Kriege zu führen. Diese Eigenschaften entstehen erst mehrere Emergenzebenen darüber, wie dir das folgende Beispiel zeigt:

Zu den emergenten Eigenschaften, die auf der Emergenzebene Gesellschaft entstehen, gehören sozialpsychologische Phänomene wie z. B. Normen und Werte. Diese Eigenschaften hat ein einzelnes Individuum nicht, sie treten erst auf, wenn sich mehrere Individuen zusammenschließen.

Ein weiteres Beispiel für Emergenz – John Conways Game of Life

Ein schönes Beispiel für Emergenz, das du selbst ausprobieren kannst, ist das 1970 entworfene Game of Life ("Spiel des Lebens") des britischen Mathematikers John Conway.

Das Spielfeld besteht aus gleich großen Quadraten und ist im Idealfall unendlich groß (das geht natürlich nur am Computer). Jedes Quadrat steht für ein Individuum oder eine Zelle und kann entweder tot oder lebendig sein.

Zu Beginn wird eine beliebige Population oder Anfangsgeneration auf dem Spielfeld platziert. Danach kann nicht mehr in das Spiel des Lebens eingegriffen werden, das Spiel läuft von selbst ab und folgt dabei den folgenden einfachen Regeln:

1. Jede lebende Zelle, die von drei anderen lebenden Zellen umringt ist, überlebt und kommt in die nächste Generation.
2. Jede lebende Zelle, die von vier oder mehr lebenden Zellen umringt ist, stirbt aufgrund von Überpopulation.
3. Jede lebende Zelle, die von weniger als zwei lebenden Zellen umringt ist, stirbt an Einsamkeit.
4. Jede tote Zelle, die von drei lebenden Zellen umringt ist, wird in der nächsten Generation lebendig.

Ziel des Spiels ist es, die Population über so viele Generationen wie möglich am Leben zu halten. Dabei entwickeln sich aus dem Zusammenspiel der einzelnen Zellen komplexe Strukturen, die wachsen, sich selbst erhalten oder sich sogar gegenseitig "angreifen" und "töten" können. Was mit einer Anfangspopulation einige Generationen später passiert, ist trotz der einfachen Regeln schwer vorhersagbar.

Ein Beispiel für Emergenz im Game of Life sind sogenannte Raumschiffe. Das sind Objekte, die sich unendlich in eine bestimmte Richtung fortbewegen, ohne zu verschwinden oder zu wachsen. Die vier Regeln sagen nichts über solche Fortbewegungen aus und doch entstehen durch die Regeln der Emergenz Raumschiffe.