Zowel theoretische als empirische studies bekrachtigen het idee dat het samenspel van eenvoudige natuurwetten, de chemie en de biologie buitengewoon complex systeemgedrag kan voortbrengen. De ‘complexiteitstheorie’ projecteert een visie op de natuur die, hoewel in wezen deterministisch, radicaal non-lineair is en vol verrassingen zit. Zie hierover aflevering 10 van het artikel ‘Eindspel: de economie als ecologische ramp en wat er moet veranderen’ in de rubriek Economie.
Dynamische systemen zoals het klimaat en ecosystemen zijn onderhevig aan strikte regels, zodat de toestand van het systeem op een bepaald moment ook de toekomstige toestand van het systeem bepaalt. Maar bij het modelleren daarvan merken de analisten dat de toestand van het model na slechts enkele stappen geen duidelijke relatie meer vertoont met de overeenkomstige externe werkelijkheid. Het samenspel van zelfs strikt deterministische wetten brengt gedragspatronen voort die inherent onvoorspelbaar zijn, zelfs bij een vrijwel perfecte kennis van de begintoestand van het systeem.
Dit probleem wordt ‘gevoelige afhankelijkheid van beginwaarden’ genoemd en het gedrag dat dit in zowel modellen als reële systemen (zelfs eenvoudige) veroorzaakt, heet ‘chaos’. Chaos is een algemeen gegeven, net zo gewoon als het eenvoudige gedrag dat door de traditionele natuurkunde zo hogelijk gewaardeerd wordt.
Een tweede hiermee samenhangend verschijnsel is de onverwachte, dramatische (dat wil zeggen ‘catastrofale’) verandering die kan optreden in voorheen stabiele systemen die onder druk staan. Belangrijke variabelen van complexe systemen, met inbegrip van ecosystemen, kunnen aanzienlijk variëren binnen brede domeinen of ‘bassins’ van stabiliteit. Wij hebben geleerd dat een variabele binnen deze domeinen gewoonlijk naar een zwaartepunt zal neigen dat een ‘aantrekker’ wordt genoemd. Aanvankelijk zagen modelleerders aantrekkers als voorspelbare afzonderlijke evenwichten (puntaantrekkers) of als zich herhalende cycli (periodieke aantrekkers). De variabele van een chaotisch systeem kan echter een complex patroon van individueel onvoorspelbare paden volgen die samen een ‘vreemde aantrekker’ vormen, aangezien de interne terugkoppeling de interne dynamica van het systeem voortdurend verandert. Een chaotisch systeem zal niettemin zijn algemene structuur en gedrag behouden zolang de belangrijkste variabelen onder invloed blijven van hun gebruikelijke aantrekkers. Zie verder bij hachelijke economisch-ecologische situatie.
In het artikel ‘Onze complexe wereld’ in de rubriek Complexiteit behandelt de econoom Steve Keen een blinde vlek in het oog van de gangbare economie. Vrijwel alle economen ter wereld gaan ervan uit dat elk cyclisch proces uiteindelijk naar een rusttoestand tendeert en dat terugkoppelingen de schommelingen mettertijd altijd zullen dempen. Een eeuw geleden al toonde de wiskundige Alfred Lotka aan dat deze veronderstelling onjuist is (aflevering 2 en 3). Er is juist sprake een cyclisch proces. Schommelingen gaan tot in het oneindige door. Bij Lotka begon wat nu bekend staat als complexe systeemanalyse. Essentieel hieraan is dat je evenwicht niet als een gemakkelijke uitweg kunt gebruiken, zoals conventionele economen doen. Bij de meeste complexe systemen vertelt het evenwicht je niet waar het systeem uiteindelijk zal uitkomen.
Ook in de economie zijn er hausses en baisses met een omvang en frequentie die elke keer verschillend is van die van de vorige. Dat ongewisse komt economen niet goed uit. Zij verklaren cycli liever als het resultaat van externe (‘exogene’) schokken die een anderszins stabiel systeem verstoren.
Deze opvatting werd lang geleden ontkracht door de ontdekking van wat enige tijd ‘chaotische dynamiek’ in weersystemen werd genoemd. Met een iets gecompliceerder model dan dat van Lotka genereerde Edward Lorenz met slechts drie variabelen een totaal ander gedrag. Zijn cycli leken aanvankelijk volkomen chaotisch, totdat uit de ‘chaotische’ bewegingen na verloop van tijd het schitterende patroon van het ‘vlindervleugelslageffect’ opdoemde. Lorenz liet de wereld kennismaken met een heel nieuw soort evenwicht, dat van de ‘vreemde aantrekker’. Dit is een evenwicht dat het systeem vanaf enige afstand benadert, maar waarvan het wordt afgestoten zodra het dichterbij komt (aflevering 4 en 5). Het levert de aperiodieke cycli op zoals we die in de echte wereld zien. De verklaring hiervoor ligt in de regels van differentiaalvergelijkingen. Zie vervolgens ook emergentie in de economie en micro-economische of macro-economische grondslag voor macro-economie.
