Het betekenisweb – Deel 2: Waar ben ik?
4. De patronen van het universum
JEREMY LENT*
De oude Grieken hielden wel van een appetijtelijke paradox. Vooraanstaande intellectuelen wedijverden om wie de snedigste oplossing kon bedenken. Een van hun favoriete paradoxen heette het Schip van Theseus, genoemd naar de mythische stichter van Athene, die onder andere de gevreesde Minotaurus had verslagen. Na zijn terugkeer naar Athene moest Theseus’ schip zeewaardig worden gehouden omdat hij plechtig had beloofd er jaarlijks mee naar het eiland Delos te varen om Apollo te eren. Elke keer dat een oude plank vergaan was, vervingen de Atheners die braaf met een nieuwe, net zolang totdat er van het oorspronkelijk schip geen spaander meer over was. Dit vormde de aanleiding voor de paradox: Was dit nog steeds het oorspronkelijke schip, of was er nu sprake van iets totaal anders?(1)
Hoe amusant de Grieken het ook vonden om hun tanden in dit raadsel te zetten, toch waren de vragen die het opwierp niet meer dan een bijzaak in grootse spektakel van hun filosofie. Toen Plato de grondslagen legde voor zijn dualistische universum, dat tot op de dag van vandaag de vorm van het westerse denken bepaalt, verwees hij nergens naar de filosofische problemen die uit de paradox van het Schip van Theseus voortvloeien. Maar als je er even bij stilstaat, kom je al snel tot het inzicht dat de paradox een diepgaande vraag oproept over de aard van ons universum. Dan blijkt dat niet alleen Theseus’ schip hetzelfde bleef terwijl al zijn onderdelen veranderden. Neem nou de flikkerende vlam van een kaars. Elk moment zijn de moleculen waaruit de vlam bestaat weer anders, toch blijft de vlam doorlopend één enkele entiteit. Hetzelfde geldt voor een rivier: van de ene dag op de andere zijn de stromende watermoleculen totaal verschillend, toch kan de rivier duizenden jaren als zodanig herkenbaar blijven. En voor jou en mij geldt uiteindelijk hetzelfde. Neem een foto in gedachten van toen je nog kind was. Je weet dat jij het bent, maar vrijwel elke cel in je lichaam is nu anders dan waaruit dat kind bestond – en zelfs van de cellen die we een leven lang bij ons dragen, verandert de inhoud voortdurend, dus kun je er nagenoeg zeker van zijn dat geen enkele molecuul in dat kind nog deel van je uitmaakt. En toch weet je dat je dezelfde persoon bent. Je hebt de herinneringen om het te bewijzen. Wat maakt ons dan tot wat we zijn? Wat maakt wat dan ook in het universum tot wat het werkelijk is?
Toch waren er in het oude Griekenland wel degelijk filosofen die over dit enigma nadachten. Een eeuw voor Plato stond Heraclitus bekend als de ‘filosoof van de flux’, omdat hij gefascineerd was door de voortdurend veranderende aard van het universum. ‘Het is onmogelijk,’ zo luidden zijn beroemde woorden, ‘om twee keer in dezelfde rivier te stappen.’ Het enige waar je van op aan kon, was het feit dat ‘alle dingen tijdelijk zijn en voorbijgaan.’ Plato, die binnen zijn dualistische kosmos het bestaan van een eeuwig onveranderlijke dimensie had gepostuleerd, had zo’n hekel aan de ideeën van Heraclitus dat hij in zijn verhandeling over de perfecte samenleving opperde om eenieder die deze ideeën huldigde tot vijf jaar eenzame opsluiting te veroordelen.(2)
Recentelijk hebben verschillende baanbrekende wetenschappers het oorspronkelijke onderzoek van Heraclitus opnieuw bekeken en eigentijdse kaders toegepast om tot een breder begrip van de patronen van verandering en stabiliteit te komen, waaruit het universum is opgetrokken. Zoals we zullen zien, leiden de implicaties van hun ontdekkingen ertoe dat we vele aspecten van de werkelijkheid, die in het conventionele denken als vanzelfsprekendheden gelden, opnieuw tegen het licht moeten houden. Opmerkelijk genoeg zijn veel van hun conclusies een millennium terug al eens systematisch opgetekend. Al gebeurde dat niet in Europa. De filosofen die als eersten een diepgaand begrip ontwikkelden van ons universum als een systeem dat voortdurend in beweging is, woonden duizenden kilometers bij Europa vandaan, op een plek die op dat moment de meest hoogstaande beschaving in de geschiedenis genoot – de Song-dynastie in China. En het is daar, in China, waar we een aanvang maken met onze zoektocht naar de verborgen principes die aan ons universum ten grondslag liggen en die moderne wetenschappers nu bezig zijn te herontdekken.
Terwijl Heraclitus in het oude Griekenland de mond werd gesnoerd omdat hij had beweerd dat alles altijd in beweging was, stelden wijsgeren in het oude China met grote nauwgezetheid een compendium samen van alle veranderingen die zij in de wereld waarnamen. Daarbij probeerden ze de algemene principes vast te stellen die uit deze veranderingen voortvloeiden. Hun compilatie, beter bekend als de I Ching (letterlijk ‘Het boek der veranderingen’), is een van de grote klassieke teksten uit de oudheid. Evenals andere klassieke Chinese denksystemen is de I Ching gebaseerd op het inzicht dat het hele universum is opgetrokken uit een dynamische stroom van energie en materie, die qi (spreek uit als chi) werd genoemd. De wolken in de lucht, een granieten bergtop, de adem uit iemands mond – stuk voor stuk werden die geacht op de een of andere manier uit qi te zijn samengesteld.(3)
Het Chinese concept van qi als een alles doordringende kracht die onlosmakelijk met materie en energie verbonden is, kreeg aan het begin van de twintigste eeuw de precisie van een wiskundige formule toen Albert Einstein de natuurkunde op zijn kop zette met wat de beroemdste vergelijking ter wereld is geworden: E=mc2. In gewone-mensentaal staat hier dat de energie van een lichaam gelijk is aan zijn massa maal de lichtsnelheid in het kwadraat, waaruit blijkt dat energie en materie op het diepste niveau inwisselbaar zijn.
De Chinezen beschikten dan misschien niet over Einsteins formule, maar ze compenseerden dat met zorgvuldige observaties over hoe qi door het universum stroomde. Een kernprincipe dat zij ontdekten was dat qi een voortdurende wisselwerking van polariteiten vertoonde die ze yin en yang noemden. Yin stond voor zachtheid, natheid, duisternis en ontvankelijkheid, terwijl yang hardheid, droogte, licht en activiteit vertegenwoordigde. We kunnen yin en yang opvatten als de noord- en zuidpool van de Aarde, of de positieve en negatieve polen van een elektrische stroom. Elk is een integraal onderdeel van een compleet systeem, en geen van beide kan bestaan zonder de ander. In hun opvatting stroomde de qi van het universum volgens de principes van yin en yang, en was ze verantwoordelijk voor de dynamische cycli die we overal in de natuur tegenkomen: het wassen en afnemen van de maan, het rijzen en dalen van een golf, het ritme van dag en nacht, zomer en winter, groei en verval, geboorte en dood.(4)
Naarmate zij dit besef van voortdurende fluctuatie verder verbreedden om zo de wereld in het algemeen te kunnen begrijpen, begonnen de vroege Chinese denkers het universum op te vatten als een nauw, onderling verbonden web van activiteit. Stel je voor dat je in een bos wandelt en op een spinnenweb stuit. Je weet dat de aanraking van een enkele waterdruppel rimpelingen in het hele web veroorzaakt. Dat is de manier waarop de Chinezen het universum zagen. Ze beseften dat de geringste handeling op onverwachte manieren kon doorwerken in het enorme netwerk van leven, dat de mysterieuze en alomtegenwoordige Tao omvatte. Op grond van dit inzicht concludeerden de Chinese denkers dat mensen maar beter konden leren om hun handelingen op al het andere om hen heen af te stemmen – en zo in harmonie met de Tao te komen.(5)
Toen de boeddhisten in de eerste eeuw na Chr. in China aankwamen, brachten zij hun eigen term mee voor het verenigende principe van de werkelijkheid, dharma, dat ze als de onderliggende orde van het universum beschouwden, waardoor alles op harmonieuze wijze met al het andere samenhing. Chinese studenten die dit hoorden vatten dit begrip logischerwijze als de Tao op – zozeer zelfs dat toen geleerden de boeddhistische teksten naar het Chinees vertaalden, ze dharma simpelweg met het woord Tao vervingen.(6)
De monniken die in China arriveerden, introduceerden er niet alleen hun idee van dharma, maar ook het verstrekkende boeddhistische concept van afhankelijk ontstaan, dat beschrijft hoe alle verschijnselen voor hun bestaan van elkaar afhankelijk zijn. In combinatie met de erkenning dat alles in het universum voortdurend in beweging is, leidde dit vanzelf tot een ander cruciaal boeddhistisch inzicht, dat van de vergankelijkheid van alle dingen. Een van de belangrijkste praktijken van de boeddhistische meditatie is gelegen in het overdenken van dit aspect van dharma, met als doel om zichzelf te bevrijden van een al te grote gehechtheid aan de permanentheid der dingen. Terwijl Heraclitus in het Westen zo goed als vergeten was, gingen enkele van de grootste geesten in Azië met soortgelijke ideeën aan de haal en verhieven die tot een van de hoogtepunten van het menselijk begrip.
Eeuwenlang doordesemden de verstrengelde concepten van Tao en dharma – een dynamisch universum in voortdurende beweging – het Chinese denken en beïnvloedden ze daarmee ook diegenen die zichzelf niet als taoïst of boeddhist afficheerden. Tijdens de Song-dynastie was er een filosofische school tot wasdom gekomen die vastbesloten was om het traditionele confucianisme, met zijn gerichtheid op familie en sociale ethiek, nieuw leven in te blazen. Ironisch genoeg waren deze filosofen zo sterk beïnvloed door de boeddhistische en taoïstische ideeën die zij verwierpen, dat ze uiteindelijk een krachtige synthese van de drie tradities creëerden, waarbij ze de verschillende essentiële elementen tot één weefsel verknoopten, dat veel meer omvatte dan elk van de tradities op zich. Ze doopten hun nieuwe manier van denken de School van de studie van de Tao, tegenwoordig beter bekend als het neo-confucianisme – misschien wel het meest verstrekkende en geïntegreerde begrip van het universum dat het menselijk denken ooit heeft voortgebracht.(7)
Neo-confuciaanse filosofen waren vooral geïnteresseerd in het verklaren van de paradox die de Grieken met het Schip van Theseus hadden opgeworpen. Hoe konden dingen zowel voortdurend in beweging als blijvend zijn? Terwijl ze de dynamiek van het universum doordachten, kwamen ze tot het inzicht dat alles weliswaar uit qi bestond, maar dat de principes aan de hand waarvan deze qi georganiseerd was net zo belangrijk waren. Het woord dat zij voor deze principes gebruikten was li, dat oorspronkelijk verwees naar de wervelende patronen in een klomp jade. Hun belangrijkste inzicht was dat er, in de woorden van hun belangrijkste filosoof Zhu Xi, ‘in het hele universum geen qi is zonder li, net zo min als er li is zonder qi.’ Met andere woorden: materie of energie kan eenvoudigweg niet bestaan zonder op de een of andere fundamentele manier georganiseerd te zijn.(8)
Denk nog eens terug aan die kaarsvlam, die rivier of je eigen lichaam: hoe kunnen die blijvend zijn terwijl de elementen waaruit ze zijn opgebouwd permanent veranderen? Het antwoord luidt dat ook al wordt hun qi voortdurend vervangen, hun li – de principes aan de hand waarvan de qi georganiseerd is – herkenbaar en stabiel blijft. Net als een draaikolk in een snelstromende rivier zijn ook de li-patronen zelf voortdurend in beweging, maar behouden ze een zekere veerkracht, ook al verandert hun inhoud continu. Deze patronen zijn het gemakkelijkst te herkennen in natuurlijke objecten, maar ze bestaan ook in tijd en ruimte alsmede in onze eigen manier van waarnemen. We kunnen li dus beschouwen als de altijd bewegende, altijd aanwezige reeks patronen die door alles in de natuur en door al onze percepties van de wereld stromen – ons eigen bewustzijn incluis.
Wil je het universum kunnen begrijpen, zo luidde het cruciale inzicht van de neo-confucianen, dan was het niet voldoende om qi te bestuderen, maar moest je ook li onderzoeken. Om een bepaalde plant te bestuderen, moest je dus niet alleen ontleden waar die precies uit bestaat, maar ook haar relatie tot al het andere om haar heen begrijpen: de bodem, andere planten, het weer, haar eigen geschiedenis en de bredere context van ruimte en tijd buiten de directe omgeving van de plant. Hoe groter de reikwijdte, hoe lastiger het wordt om alle patronen te begrijpen, maar dat maakt ze er niet minder belangrijk op. De neo-confucianen zagen in dat alle patronen van het universum elkaar uiteindelijk beïnvloeden, ongeveer zoals de rimpelingen in een meer die elkaar kruisen en daardoor onvermijdelijk nieuwe patronen creëren. Zo realiseerden ze zich dat het ultieme patroon der patronen, waarin alle li-rimpelingen in het universum opgenomen zijn, de Tao zelf was. ‘De Tao,’ zo schreef Zhu Xi, ‘is zo uitgestrekt en groot […] zo ver weg dat zelfs wijzen haar niet volledig kunnen begrijpen.’ Li zijn daarentegen ‘miniem en gedetailleerd’ en kunnen dus ‘gekend en beïnvloed worden.’ Door de aandacht te richten op deze patronen van verbondenheid, van klein naar groot, ontwikkelden de neo-confuciaanse filosofen een sterk geïntegreerd begrip van hoe de mens zich tot de natuurlijke wereld verhoudt, hoe kernwaarden voortkomen uit de menselijke inbedding in de natuur en hoe er geen ultiem onderscheid bestaat tussen het materiële en het spirituele.(9)
Ondertussen deed in Europa een heel andere opvatting zijn intrede, namelijk die van de natuur als niets meer dan een uiterst ingewikkelde machine. Die inspireerde het denken dat in het zeventiende-eeuwse Europa de katalysator zou vormen voor de wetenschappelijke revolutie. In plaats van de relaties tussen de dingen te onderzoeken, werden wetenschappers aangespoord om de onderdelen waaruit die dingen bestonden te begrijpen, alsof alle levende entiteiten louter complexe manifestaties waren van het uurwerk van de Schepper. ‘Wat is het hart anders dan een veer,’ zo schreef Thomas Hobbes, ‘en wat zijn de zenuwen anders dan evenzovele snaren?’ Descartes verklaarde stoutmoedig: ‘Ik erken geen enkel verschil tussen de machines die ambachtslieden maken en de diverse lichamen die de natuur zelf samenstelt.’(10)
Op basis hiervan poneerde Descartes een wetenschappelijke methode die als reductionisme bekend staat en die nog steeds de dominante vorm is van wetenschap bedrijven. Zijn methode bestond erin om ‘alle te onderzoeken vraagstukken in zoveel mogelijk delen op te splitsen, en wel zo veel als noodzakelijk is voor hun adequate oplossing.’ Als methodologie was dit – en is het nog steeds – een fenomenaal succes. De wetenschap zelf werd onderverdeeld in afzonderlijke disciplines, zoals natuurkunde, scheikunde en biologie, en op elk van deze terreinen werd vooruitgang geboekt door de objecten van studie in steeds kleinere elementen op te delen. Scheikundigen achterhaalden dat alles in laatste instantie uit atomen was opgebouwd; natuurkundigen ontdekten dat zelfs atomen verder konden worden opgesplitst in subatomaire deeltjes als protonen of elektronen; biologen leerden dat alle levensvormen uit cellen bestonden en dat er zich in deze cellen dna-moleculen bevonden die leken te bepalen hoe ze zich gedroegen.(11)
De hogere toverkunde van de moderne technologie – van nanomaterialen tot straalvliegtuigen, van gps tot het splitsen van genen – vloeit in laatste instantie voort uit het empirische succes van het reductionisme. Door de eeuwen heen hebben veel wetenschappers en filosofen zich echter zo sterk laten meeslepen door het succes van het wetenschapsbedrijf, dat ze begonnen te geloven dat de reductionistische methode op zich in staat moest zijn om het universum zelf te verklaren.
In 1814 was de Franse filosoof Pierre-Simon de Laplace de eerste die zich tot een absolutistisch reductionisme bekeerde. Als er een intellect was, zo stelde hij, dat alle natuurkrachten en de positie van alles in het universum zou kennen, en alle gegevens kon analyseren, dan zou het deze in één enkele formule kunnen samenvatten die alles perfect zou voorspellen. ‘Voor zo’n intellect is niets onzeker; voor zijn ogen zouden toekomst en verleden één zijn.’ Hij legde zijn ideeën voor aan Napoleon, die vroeg waarom hij God niet genoemd had. ‘Die hypothese,’ zo luidde zijn antwoord, ‘heb ik niet nodig.’(12)
In de twee eeuwen sinds Laplace die uitspraak deed, is zijn idee voor veel wetenschappers tot een geloofsartikel uitgegroeid, dat de discussies over wetenschap in de populaire cultuur domineert. Neem een prominente moderne pleitbezorger van het reductionisme als Nobelprijswinnaar Steven Weinberg. Die verklaarde in een geactualiseerde versie van Laplace dat ‘de hele natuur is zoals ze is […] omwille van eenvoudige universele wetten, waartoe alle andere wetenschappelijke wetten in zekere zin herleid kunnen worden.’(13)
Op deze stelling valt het nodige af te dingen. Om te beginnen houdt ze in dat er één objectieve werkelijkheid bestaat, waarin elke gebeurtenis volledig voorbestemd is – of het nu gaat om de volgende gedachte die je hebt, de volgende beweging van een worm in het Congobekken of de ontelbare acties van alle deeltjes in de pakweg honderd miljard sterrenstelsels die samen het ons bekende universum vormen. Het enige wat ons er dan van weerhoudt om alles in het heelal te voorspellen, is dat we de onderliggende wetmatigheden nog niet gevonden hebben en we nog niet voldoende gegevens hebben verzameld.
Vele beroemde wetenschappers hebben deze reductionistische stelling zo consequent op zo veel verschillende manieren herhaald dat het verleidelijk is om haar voor een wetenschappelijk feit te verslijten. De hele werkelijkheid, zo wordt ons verteld, is ‘niets anders dan’ de mechanische beweging van deeltjes die op een voorspelbare wijze op elkaar inwerken. Richard Dawkins stelde dat ‘het leven slechts bytes en bytes en bytes aan digitale informatie is.’ Nobelprijswinnaar Francis Crick, medeontdekker van de dna-molecuul, verklaarde dat: ‘Jij, je vreugde en je verdriet, je herinneringen en je ambities, je gevoel voor persoonlijke identiteit en vrije wil, in feite niet meer zijn dan het gedrag van een enorme assemblage van zenuwcellen en hun bijbehorende moleculen.’(14)
In navolging van Cricks bewering zien veel vooraanstaande technologen de mens als niets anders dan een programmeerproject. Volgens Larry Page, medeoprichter van Google, is het menselijk dna ‘gecomprimeerd tot slechts 600 megabyte, veel minder dus dan welk modern besturingssysteem ook […] De algoritmen van het programma kunnen dus nooit heel ingewikkeld zijn.’ Bestsellerauteur Yuval Noah Harari meent dat ‘mensen algoritmen zijn’. Hij voorziet dat het slechts een kwestie van tijd is voordat artificiële intelligentie elk aspect van ons bewustzijn beheerst en ze onze behoeftes en voorkeuren beter voorspelt dan wij dat zelf kunnen, waarna ze de mens uiteindelijk in elk mogelijk opzicht zal overtreffen.(15)
In deze reductionistische kosmos kan het echter nog een tandje duisterder. Als alles gereduceerd kan worden tot een vooraf bepaalde opeenvolging van ‘ziljoenen’ deeltjes die elkaar raken, dan heeft het universum geen intrinsieke waarde of doel. Dan zijn we allemaal slechts minuscule radertjes in een enorme machine. Weinberg heeft deze implicatie zelf in niet mis te verstane bewoordingen uiteengezet: ‘Hoe meer we over het universum weten, hoe zinlozer het lijkt te worden.’ Niet echt opbeurend, toch? Jammer dan, zeggen de reductionisten, maar zo is het nu eenmaal. Of wil je de waarheid soms niet weten? Dat betekent echter niet ‘dat we tot nihilisme moeten vervallen of onze emoties moeten smoren,’ zo schrijft Weinberg. ‘Op ons best balanceren we op de grens tussen wensdenken en wanhoop.’(16)
Spreek ik voor mezelf, dan baseer ik mijn leven liever niet op een illusie. Dus als ik geen andere optie heb dan op die grens te balanceren, tja, dan moet dat maar. Maar wat hier steeds weer als feit wordt voorgesteld, kan misschien beter begrepen worden als een ingeperkte weergave van de werkelijkheid. Dankzij de vele empirische successen van de reductionistische methode is ze door veel toonaangevende wetenschappers en filosofen als dé waarheid omarmd, maar het is misschien juister om haar als een versimpeld model van de werkelijkheid op te vatten, dat belangrijke eigenschappen uitsluit. In de rest van dit hoofdstuk zullen we de gebreken van dit ‘reductionistisch fundamentalisme’ blootleggen en de complexe en ontzagwekkende aspecten van het universum onderzoeken die, als gevolg van hun oogkleppen, voor de aanhangers van dit credo helaas aan het zicht onttrokken blijven.
Ken je die grap over de dronken man die na sluitingstijd zijn autosleutels nergens kon vinden? In het schijnsel van een lantaarnpaal kruipt hij over het trottoir en zoekt hij elke centimeter af. Zijn vriend komt hem helpen. ‘Denk je dat je ze hier hebt laten vallen?’ vraagt zijn vriend. ‘Nee,’ antwoordt hij, ‘maar hier is het licht.’
De reductionistische benadering van het universum lijkt een beetje op de denkfout van die dronken man, die alleen geïnteresseerd is in dat deel van de werkelijkheid dat hij makkelijk kan waarnemen. In het geval van het reductionisme verwijst dit naar die kenmerken van het universum die zich heel precies laten meten. Vanaf de tijd van Descartes boekte de reductionistische wetenschap vooral vooruitgang door steeds kleinere stukjes werkelijkheid te meten en te kwantificeren, en die aspecten die zich minder makkelijk laten kwantificeren te negeren, totdat hun hele bestaan uiteindelijk ontkend werd. Zoals ik in The Patterning Instinct beschrijf, wordt de mens gedreven door een intuïtieve drang om betekenis te verlenen aan de wereld, en het is een normale eigenschap van de menselijke cognitie om die gegevens uit te sluiten die niet in onze bestaande veronderstellingen passen. In de eerste maanden van haar leven leert een zuigeling bijvoorbeeld om alleen de kenmerkende fonemen van haar moedertaal te horen en verbuigingen die er niet bij horen te negeren. Een klassiek experiment uit de sociale psychologie toont dit overtuigend aan. Proefpersonen werd gevraagd om een video te bekijken van een basketbalwedstrijd en te tellen hoe vaak een team balbezit heeft. Na afloop waren de meesten zo gefocust geweest op hun taak dat ze totaal niet gezien hadden dat iemand in een gorillapak dwars door het spel was gebanjerd, zich naar de camera had gedraaid, op zijn borst had getrommeld en naar de andere kant van het veld was gelopen.(17)
Wanneer fundamentalistische reductionisten verklaren dat mensen ‘niets anders dan’ algoritmen zijn; dat organismen ‘niets anders dan’ voertuigen voor hun dna zijn; dat het bewustzijn ‘niets anders is dan’ zenuwcellen; en dat de werkelijkheid ‘niets anders is dan’ botsende deeltjes, dan maken zij dezelfde fout als de waarnemers die de gorilla over het hoofd zagen. Het is belangrijk om te benadrukken dat dit op geen enkele manier een ontkrachting is van de reductionistische methodologie, mits deze juist wordt toegepast. Degenen die de gorilla over het hoofd zagen, kunnen de taak die hun gevraagd werd te verrichten perfect hebben uitgevoerd. Als methodologie behoort het reductionisme voor tal van vormen van wetenschappelijk onderzoek tot de grootste prestaties van het menselijk intellect. Zonder het reductionisme hadden we het zonder talloze voordelen van onze moderne wereld moeten stellen. Dan zaten we zonder hoogspanningsnet, antibiotica, internet, vliegtuigen…
Maar wanneer reductionisten hun methodologie tot een geloofsartikel verheffen door te beweren dat ze alles over het universum verklaart – en dat alternatieve methodologieën om die reden ongeldig zijn – lopen ze in de val die fundamentalisme heet. Net als andere fundamentalistische geloofsbelijdenissen sluit deze doctrine, ook wel ontologisch reductionisme genaamd, complexiteit uit haar veronderstellingen uit en schildert ze de wereld zwart-wit af.(18)
Vaak beweren ontologisch reductionisten als Weinberg dat er maar twee opties voorhanden zijn: ofwel hun versie van de werkelijkheid aanvaarden, dan wel je verlagen tot ‘wensdenken’ door te geloven dat er een spirituele dimensie bestaat die zich aan de natuurwetten onttrekt. Het is echter niet nodig om het bestaan van een aparte metafysische dimensie te veronderstellen om het reductionisme als geloofssysteem te weerleggen. We kunnen heel goed aanvaarden dat alles aan onwrikbare natuurwetten onderhevig is en tegelijkertijd erkennen dat alles daarnaast ook handelt naar een andere verzameling principes die hen tot ‘meer dan’ – in plaats van ‘niets anders dan’ – betekenisloze botsende deeltjes maakt.
Stel je voor dat je met een reductionistische vriend naar een uitvoering van een Beethoven-symfonie gaat. Na afloop loop je overweldigd naar buiten, ontroerd door de gevoelens die de muziek bij je losmaakte. Je vriend draait zich naar je toe en zegt: ‘Dit hele gebeuren was niets anders dan een verzameling instrumenten die gemaakt zijn om geluidsgolven zo te manipuleren dat ze je trommelvliezen laten trillen teneinde neurale reacties te produceren die hormonen in je lichaam aanmaken.’ Vast, zou je waarschijnlijk denken. Dat was vast allemaal waar, maar het was nog zo veel meer dan dat. Het was tegelijk ook het wonder van een genie dat een diepgevoelde complexiteit in muziek wist uit te drukken om bij jou een amalgaam aan emoties los te maken. Wellicht dat je je nu tot je vriend wendt en mededogen voelt met zijn onvermogen om iets van dit al te herkennen. Op eenzelfde manier loopt ook een strikt reductionistische benadering van de werkelijkheid veel mis van wat het leven interessant, groots en… ja, zinvol maakt.
Zelfs op het terrein van de zuivere natuurkunde zijn er tal van natuurkundigen die Weinbergs opvatting van een deterministisch universum bestrijden. ‘Wat wij waarnemen, is niet de natuur zelf, maar de natuur zoals die is blootgesteld aan onze methode van vragen stellen,’ schreef de theoretisch natuurkundige Werner Heisenberg, toen hij verklaarde waarom een elektron, afhankelijk van hoe je die benadert, ofwel een golf ofwel een deeltje is.(19)
Maar we hoeven niet tussen verschillende theorieën van natuurkundigen te kiezen om de beperkingen van het ontologisch reductionisme te begrijpen. Daarvoor hoeven we alleen maar de wereld om ons heen te observeren. Wanneer wetenschappers conceptuele modellen opstellen, bedienen ze zich vaak van het Latijnse begrip ceteris paribus – ‘onder gelijkblijvende omstandigheden’ – om de schijnbaar willekeurige ruis te negeren die niet in hun theorie past. In de echte wereld zijn de omstandigheden echter nooit gelijk. De wind blaast de boom een bepaalde kant op, er bungelt een losse tak waarop een vogel neerstrijkt, die weer opstijgt zodra een regendruppel haar staart beroert, waardoor er een blad op de grond dwarrelt. De rommelige, mysterieuze echte wereld gedraagt zich op manieren die volledig verenigbaar zijn met de natuurwetten – maar evenzeer met principes die niet volledig door die wetten verklaard of voorspeld worden. Om onze kosmos te begrijpen, zul je moeten accepteren dat er meerdere verklaringsniveaus bestaan die dynamisch op elkaar inwerken. In een sardonische weerlegging van Weinbergs dictum merkte de Nobelprijswinnaar en complexiteitswetenschapper Ilya Prigogine op: ‘Hoe meer we over ons universum weten, hoe moeilijker het wordt om in determinisme te geloven.’(20)
Pleitbezorgers van het reductionisme hebben het wetenschappelijke vertoog zo sterk gedomineerd dat veel mensen denken dat wetenschap en reductionisme een en hetzelfde zijn. Er is echter een groot en groeiend corpus aan wetenschappelijke disciplines, met tal van intercollegiaal getoetste wetenschappelijke tijdschriften en Nobelprijswinnaars, dat gebaseerd is op een alternatieve opvatting van het universum – een die zich richt op het begrijpen van de complexe, dynamische verbanden tússen de dingen in plaats van te doen alsof die er niet zijn. Deze onderkenning van het belang van op elkaar inwerkende verschijnselen die gezamenlijk een complex systeem vormen, wordt meestal aangeduid met de term systeemdenken.(21)
Uiteenlopende disciplines als complexiteitswetenschap, systeembiologie en netwerktheorie delen het basisinzicht dat neo-confuciaanse filosofen duizend jaar terug al verworven hadden, namelijk dat de manieren waarop dingen met elkaar in verband staan vaak belangrijker zijn dan de dingen zelf. Deze disciplines zijn niet bedoeld als een vervanging van de reductionistische benadering om de dingen te begrijpen, maar als een aanvulling erop. Reductionisme is en blijft een enorm krachtig instrument om de verborgen geheimen van de natuur te ontdekken, maar zodra je probeert uit te zoeken hoe een complex systeem precies werkt, zijn deze andere disciplines opmerkelijk effectief in het ontraadselen van inzichten die het reductionisme alleen nooit zou kunnen onthullen.(22)
Wat is precies een complex systeem, zo vraag je je misschien af? Zo’n systeem is niet per se iets enorm gecompliceerds. Sterker, systeemdenkers bakenen hun domein juist af door te wijzen op het verschil tussen gecompliceerd en complex. Neem bijvoorbeeld het verschil tussen een jumbojet en een worm die in de grond woelt. Een jumbojet, hoe imposant ook, is gecompliceerd en niet complex. Alle onderdelen ervan, evenals de manier waarop ze zich tot elkaar verhouden, kunnen volledig geanalyseerd, exact beschreven en nauwkeurig voorspeld worden – en dat is maar goed ook, want anders moest je beslist niet instappen! Een worm daarentegen is – net als elke levende entiteit, tot aan een enkele cel toe – een complex systeem, wat wil zeggen dat al zijn onderdelen dynamisch en in een groot aantal niet-lineaire relaties op elkaar inwerken, compleet met terugkoppelingslussen die nooit precies beschreven of voorspeld kunnen worden.(23)
Complexe systemen neigen naar zelforganisatie. Niemand heeft ooit een plan bedacht voor hoe ze ontworpen moeten worden, laat staan dat ze naar een blauwdruk gebouwd zijn. In plaats daarvan werken de verschillende onderdelen van een systeem op elkaar in totdat ze zich in een relatief coherent en stabiel gedragspatroon nestelen. Een van de fascinerende eigenschappen van zelforganiserende systemen is hoe eenvoud uit de onderliggende complexiteit lijkt voort te komen. Een mens die op straat loopt, een vogel die door de lucht scheert, een dolfijn die de oceaan doorklieft – elk van hen oogt als een entiteit van elegante coherentie. En toch zijn ze stuk voor stuk het resultaat van ontelbare complexe interacties die tegelijkertijd binnen in hen plaatsvinden en die, behalve in de vorm van een geïntegreerd geheel, ongezien blijven.(24)
Hoe stabiel complexe systemen op het eerste gezicht ook lijken, als gevolg van de niet-lineaire aard van hun interacties zijn ze echter ook onderhevig aan onverwacht gedrag. Een lineair verband kan gemakkelijk in een grafiek worden uitgezet, zodat je middels extrapolatie kunt voorspellen wat er gebeuren gaat. De brandstofmeter in je auto heeft een lineair verband met het aantal kilometers dat je kunt rijden. Geeft die meter aan dat de tank bijna leeg is en zit je op de snelweg, dan kun je voorspellen hoe snel je van de weg af moet om te tanken. Zelforganiserende systemen hebben echter een inherent chaotisch karakter. De grondlegger van de chaostheorie, Edward Lorenz, deed onderzoek naar weersvoorspellingen toen hij ontdekte dat een minuscule afrondingsfout in zijn computermodellen een paar dagen later in een heel ander weersysteem resulteerde dan zijn model voorspeld had. Zijn eerste artikel over de chaostheorie leidde hij in met een vraag die sindsdien iconisch is geworden: ‘Veroorzaakt de vleugelslag van een vlinder in Brazilië een tornado in Texas?’ Zijn punt was niet dat die flapperende vleugels een tornado zullen veroorzaken, maar dat als het gebeurt, zoiets nooit voorspeld kan worden.(25)
Geen wonder dat sommige reductionistische wetenschappers de systeemtheorie niet kunnen luchten of zien. Vanaf het moment dat Francis Bacon de wetenschappelijke revolutie ontketende met zijn aansporing om ‘de natuur te veroveren’, wordt een flink deel van de wetenschappelijke vooruitgang gemotiveerd door het vergaren van steeds meer kennis over de natuur teneinde haar te beheersen. Systeemtheoretici stellen daarentegen dat volledige beheersing onmogelijk is. Wat echter niet wil zeggen dat we onze kennis niet kunnen inzetten om de werking van complexe systemen te beïnvloeden. Net zoals de vroege Chinese denkers concludeerden dat je moet leren je harmonieus tot de Tao te verhouden, biedt ook het systeemdenken middelen om te leren hoe je je op complexe systemen af kunt stemmen en hoe je ze kunt sturen.(26)
Reductionistische wetenschap is gegrondvest op vaste vergelijkingen die beschrijven hoe dingen – ongeacht waar ze zich in het universum bevinden – werken, zoals bijvoorbeeld de bewegingswetten van Newton. Ook complexiteitswetenschappers hebben een reeks principes in complexe systemen blootgelegd die in verschillende contexten van toepassing zijn, maar anders dan de wetten van Newton kunnen die niet gebruikt worden om perfecte voorspellingen te doen. Wel leveren ze belangrijke inzichten op over de aard van die dingen. Een voorbeeld van deze principes zien we terug bij onze oude vriend de slijmzwam. Als een slijmzwam in een petrischaaltje aan een gebrek aan vocht of voedingsstoffen wordt blootgesteld, vormt ze een kenmerkend kronkelig, spiraalvormig golfpatroon. In de jaren vijftig van de vorige eeuw experimenteerden twee Russische scheikundigen, Belousov en Zhabotinsky, met het combineren van bepaalde chemicaliën en ze ontdekten tot hun verbazing dat de chemicaliën in plaats van te mengen een oscillerende reeks spiralen lieten ontstaan. Kijk naar de twee patronen in figuur 1 – ze lijken opmerkelijk veel op elkaar. Complexiteitswetenschappers hebben sindsdien vastgesteld dat deze gelijkenis geen toeval is, maar dat beide systemen dezelfde onderliggende principes van zelforganiserende complexe beweging volgen.(27)
Figuur 1: Oscillerende patronen in de biologie en de scheikunde.
Soortgelijke patronen kom je in verschillende contexten overal in de natuur tegen. Zoals Zhu Xi duizend jaar geleden opmerkte, zijn de li – de patronen van de natuur – volop voor ons beschikbaar om te observeren en wijzen ze op bredere principes die aan de hele natuurlijke wereld ten grondslag liggen. Fibonacci-spiralen die uit de gulden snede voortkomen, vind je bijvoorbeeld terug in zonnebloemen, madeliefjes en dennen- en sparrenappels. Soortgelijke logaritmische spiralen kom je ook tegen in de schelpen van weekdieren, de slagtanden van olifanten, tropische cyclonen en de vorm van sterrenstelsels (Figuur 2). En er zijn nog tientallen andere patronen geïdentificeerd die in de natuur voorkomen, zoals gegolfd, labyrintisch, gebroken, gecraqueleerd, cellulair en vertakt, om er een paar te noemen. In al deze gevallen zijn de overeenkomsten op zich al ontzagwekkend, maar krijgen ze een diepere betekenis wanneer wetenschappers de principes van groei en zelforganisatie blootleggen, die deze patronen in zeer uiteenlopende omgevingen en op zeer uiteenlopende schalen voortbrengen.(28)
Figuur 2: Spiraalvormige patronen in de natuur.
Hoe spectaculair deze patronen in de natuur ook zijn, de principes die eraan ten grondslag liggen zijn tevens van toepassing op menselijke activiteiten. Of we nu kijken naar hoe een embryo zich ontwikkelt, hoe evolutie plaatsvindt, hoe de dynamiek van een ecosysteem eruit ziet, hoe steden functioneren, hoe markten fluctueren of zelfs hoe beschavingen opkomen en weer ten onder gaan, veel van de onderliggende principes blijven hetzelfde. Realiseren we ons eenmaal hoe uitgestrekt het terrein is waarop deze patronen van zelforganisatie van toepassing zijn, dan snappen we ook hoe cruciaal het is om ze te begrijpen. De neo-confucianen beseften dat ze, door te leren de meer toegankelijke li te onderscheiden, een intuïtieve toegang tot de de Tao konden verkrijgen die ‘zo uitgestrekt en groot is […] dat zelfs wijzen haar niet volledig kunnen begrijpen.’ Zijn er principes van zelforganiserende systemen in kaart gebracht die ons kunnen helpen om enkele van de ‘uitgestrekte en grote’ patronen van het universum te begrijpen? Laten we eens kijken.(29)
Een van de belangrijkste principes van zelforganisatie vind je letterlijk in je eigen badkuip. Draai je badkraan open en kijk hoe het water zichzelf in het bad organiseert, voordat het door de afvoer wegvloeit. Terwijl het water een soort wervelende spiraal vormt, stabiel is en toch in een staat van voortdurend verandering, spreidt het een kenmerkende eigenschap van zelforganiserende systemen tentoon.
Wanneer systemen zelforganiserend zijn, vertonen ze de neiging om binnen relatief stabiele parameters te fluctueren. Of het nu gaat om het water in je badkuip, de vlam van een kaars, een menigte die een stadion verlaat of golven die breken op een strand, het patroon ligt nooit vast, maar fluctueert binnen bepaalde grenzen. Een grondlegger van de systeemtheorie, Ludwig von Bertalanffy, noemde deze toestand een ‘flux-balans’ en hij deed er uitgebreid onderzoek naar. Die balans ontstaat doordat het systeem een dynamische spanning handhaaft tussen tegengestelde krachten: in het geval van je badkuip is dat de snelheid waarmee het water uit de kraan stroomt tegenover de snelheid waarmee het door de afvoer wegloopt. Dit staat bekend als een open systeem, omdat het een voortdurende stroom van energie/materie van buiten het systeem nodig heeft om in beweging te blijven, en het houdt zijn doorstroom in stand door de energie/materie tegelijkertijd af te voeren.(30)
Ook al verandert het voortdurend, het patroon blijft grofweg gelijk. Terwijl je het water rond de afvoer ziet cirkelen, zal het niet plotseling opspringen om in je gezicht te spatten en evenmin zal het de richting van zijn stroom veranderen. De ultieme toestand van een systeem wordt door natuurkundigen zijn aantrekker genoemd. Stel je een slinger voor die langzaam tot stilstand komt. Het punt waar die tot stilstand komt, het evenwichtspunt, staat bekend als een puntaantrekker, omdat je precies kunt voorspellen waar ze zal eindigen. Neem nu een thermostaat die, afhankelijk van hoe je hem hebt ingesteld, je huis automatisch verwarmt of koelt. Dit type aantrekker heet een limietcyclus, omdat die binnen een bepaald bereik de limieten of grenzen van de temperatuur van je huis bepaalt. Zelforganiserende systemen zijn echter anders dan deze twee vormen. Geen natuurkundige kan ooit precies voorspellen op welk punt ze zullen eindigen: binnen hun parameters blijven ze chaotisch, volgen ze nooit twee keer precies hetzelfde pad en golven ze in een toestand die ver van evenwicht verwijderd is, zoals een slinger die zichzelf voortdurend heen en weer slingert.(31)
Omdat ze geen voorspelbaar pad volgen, noemden de wetenschappers die dit type systemen voor het eerst identificeerden ze vreemde aantrekkers. Maar goed beschouwd zijn ze helemaal niet vreemd. Je komt ze namelijk overal in de natuur tegen, waar je ook kijkt. Ze bevinden zich in de wolken, in de golven van een oceaan, in de vormen van bomen, in de bewegingen van dieren. En ze vormen een essentieel onderdeel van alle levende wezens. We hebben gezien dat homeostase een essentieel kenmerk is van organismen – een intrinsiek onderdeel van de levende intelligentie, die alle systemen van het lichaam binnen zekere parameters in een stabiele toestand houdt. Op dit punt kunnen we de homeostase zelf echter ook opvatten als een fundamenteel proces van flux-balans. Deze systemen zijn al met al typerend voor de meest natuurlijke vorm van gedrag die er bestaat. Met je welnemen zal ik dus breken met de gewoonte van de natuurkundigen en deze uiterst belangrijke dynamische patronen ‘natuurlijke’ aantrekkers noemen.(32)
De oude Chinezen hadden hun eigen naam voor deze natuurlijke aantrekkers – de Tao. In de Tao Te Ching worden ze omschreven als ‘iets neveligs […] cyclisch bewegend zonder ooit te worden uitgeput.’ De I Tjing beschrijft deze voortdurende flux van de natuur als volgt:
Zijn Tao is steeds wisselend –
Verandering, beweging zonder rust.
Stromend door de zes lege plaatsen;
Zij stijgen op en vallen zonder vaste wet.
Vast en week vervormen elkaar.
Men kan ze niet in een regel sluiten;
Verandering slechts wil hier zich uiten.(33)
Systeemtheoretici erkennen dat er, net als in de bovenstaande beschrijving uit de I Tjing, geen ‘vaste wet’ bestaat voor deze natuurlijke aantrekkers. Wel hebben ze er enkele belangrijke principes over ontdekt. Een zo’n principe is dat natuurlijke aantrekkers, zelfs bij verstoringen, vaak behoorlijk robuust zijn. Willekeurige gebeurtenissen kunnen de stroom tijdelijk beïnvloeden – denk aan een briesje dat een vlam doet flakkeren –, maar het systeem wordt gekenmerkt door de neiging om steeds naar zijn oorspronkelijke patroon terug te keren. Om een idee te krijgen van hoe dit werkt: stel je voor dat je op een landschap neerkijkt. Je ziet een vallei met een meer in het midden, dat omgeven is door bergen. Als het begint te regenen, wat gebeurt er dan met de regendruppels die willekeurig op de berghelling neerplenzen? Die zullen elk hun eigen unieke parcours afleggen, maar zich voor het overgrote deel verenigen in kleine beekjes om uiteindelijk hun weg te vinden naar bergstroompjes, die tot slot in het meer uitmonden. Op eenzelfde manier kan een natuurlijke aantrekker op ontelbare eigenaardige manieren op willekeurige gebeurtenissen reageren, maar zal ze over het algemeen naar een stabiel patroon terug convergeren, dat om die reden bekend staat als een aantrekkingsbekken.(34)
Hoe robuust natuurlijke aantrekkers ook zijn, toch treden er momenten op waarop ze een kantelpunt bereiken en het systeem drastisch en soms onherkenbaar verandert. Dit type metamorfose wordt een faseovergang genoemd. Een bos kan zodanig uitgedund raken dat het zichzelf niet langer kan onderhouden en in struikgewas verandert. Een vastgoedmarkt kan zodanig oververhit raken dat ze plots crasht. Iemands neurologische vuurpatronen kunnen zodanig gedestabiliseerd raken dat ze plots een epileptische aanval teweegbrengen. Zoals je aan deze voorbeelden ziet, voltrekken faseovergangen zich doorgaans plotseling en onverwacht – en zijn ze meestal ongewenst.(35)
Zie het als een elastiekje dat je net zolang oprekt tot het knapt. Terwijl je het oprekt, merk je wellicht geleidelijke veranderingen op, zoals dat het elastiek dunner wordt naarmate je het verder uitrekt en het in de lengte spanningslijntjes begint te vertonen. Dan knapt het plotseling – en als je niet oppast kan het terugschieten en je hand bezeren. Pas je deze dynamiek op een geïntegreerder en complexer web van relaties toe, zoals bijvoorbeeld een ecosysteem of een markt, dan zijn die spanningslijnen aanvankelijk subtieler en minder makkelijk waarneembaar. Het is alsof het systeem uit ontelbare elastiekjes is samengesteld, die elk weer met meerdere andere verbonden zijn. Knappen er een paar, dan heeft dat in eerste instantie geen al te grote gevolgen. Wel begint het systeem aan veerkracht in te boeten naarmate het zijn kritische drempel nadert. Op een gegeven moment blijven er te weinig elastiekjes over om het systeem bij elkaar te houden en zal het ooit zo nauw vervlochten weefsel ontrafelen.(36)
Er bestaan vele dramatische voorbeelden van faseovergangen, zoals lawines waarbij over elkaar buitelende sneeuw verdere cascades aanjaagt, of bosbranden waarbij één vonk in droge, dorre omstandigheden een vuurzee kan ontketenen. We komen ze ook tegen in menselijke samenlevingen, niet alleen bij een beurskrach maar ook bij gebeurtenissen als een stroomstoring, waarbij het uitvallen van één centraal knooppunt verdere verstoringen in het netwerk kan veroorzaken. Een belangrijk – en onheilspellend – voorbeeld van een faseovergang betreft de ontwrichting van het mondiale klimaat. Hoe hoger de temperatuur op Aarde oploopt, hoe meer zelfversterkende terugkoppelingseffecten er ontketend worden die het klimaat nog verder destabiliseren. Uit de ontdooiende permafrost komt steeds meer methaan vrij, die het broeikaseffect verder aanwakkert; smeltende ijskappen leiden tot onderaardse zoetwaterrivieren die als een smeermiddel werken voor het sneller afsmelten van het bovenliggende ijs; naarmate er meer ijs uit de oceanen verdwijnt, absorbeert het donkere water meer warmte van de zon, waardoor de wereldwijde temperatuur nog hoger oploopt. Deze zelfversterkende effecten vormen een belangrijke reden waarom het risico op catastrofale gevolgen van ook een ogenschijnlijk bescheiden mondiale temperatuurstijging veel groter is dan veelal beseft wordt.(37)
Faseovergangen zijn echter niet noodzakelijk iets slechts. Sterker, ze vormen de essentie van creativiteit. Denk aan hoe een pop in een vlinder verandert, of hoe een foetus zich geleidelijk in de baarmoeder ontwikkelt tot ze klaar is voor haar eigen faseovergang – de geboorte. In deze gevallen, en talloze andere, is er een proces aan het werk dat bekend staat als emergentie: de complexiteit van het systeem bereikt een kritische massa die in een nieuwe samenhang omslaat die niet had kunnen ontstaan door simpelweg alle elementen van het systeem bij elkaar op te tellen. Dat is de bron van het beroemde gezegde dat ‘het geheel groter is dan de som der delen.’(38)
Overal waar we kijken, zien we het wonder van emergentie aan het werk. Een boom heeft haar eigen unieke kwaliteiten, maar zodra die boom in verbinding staat met een verzameling andere bomen, vertoont het bos dat hiervan het gevolg is nieuwe, emergente eigenschappen. Via het ondergrondse schimmelnetwerk gaan de wortels dynamische relaties met elkaar aan, waarbij voedingsstoffen en informatie worden uitgewisseld; het bladerdak vormt een schaduwrijke omgeving, koelt de bodem eronder en beschermt ander leven; en in tropische bossen creëert het gebladerte zijn eigen weersysteem doordat verdampend vocht zich in wolken verzamelt en in de vorm van regen naar het bos terugkeert. Iets soortgelijks geldt ook voor mieren. Een enkele mier heeft beperkte mogelijkheden en kan alleen niet overleven, maar een mierenkolonie geeft blijk van een indrukwekkende emergente intelligentie. Als een mier een voedselbron vindt, laat hij feromonen op het spoor achter, waardoor andere mieren weten waar ze heen moeten. Al snel heeft een groot aantal mieren het spoor opgepikt en storten ze zich op het voedsel. Wetenschappers die dit fenomeen bestuderen, hebben ontdekt dat een mierenkolonie dankzij dit netwerk van interconnectiviteit veel efficiënter is dan wanneer elke mier in zijn eentje naar voedsel op zoek gaat.(39)
Emergentie vormt een essentieel onderdeel van de menselijke samenleving en doordesemt onze dagelijkse activiteiten. Een los woord heeft wellicht slechts betrekking op één bepaald ding, maar verbind je duizenden woorden met elkaar tot een rijk weefsel van betekenis, dan ontstaat er taal. Een enkele computer heeft beperkte mogelijkheden, maar verbind je miljoenen computers met elkaar, dan krijg je het internet, dat de moderne menselijke ervaring ingrijpend verandert. Een enkel zenuwcel in onze hersenen krijgt op zichzelf niet veel gedaan, maar verbind je die met miljarden andere tot een zenuwstelsel, dan ontstaat er bewustzijn.
Het zal inmiddels niet verrassen dat reductionistische wetenschappers weinig op hebben met het idee van emergentie en het soms afdoen als een quasi-mystiek concept. Zoals vele systeemwetenschappers echter hebben aangetoond, is er niets mystieks of onwetenschappelijks aan. Emergentie is simpelweg een verschijnsel dat optreedt wanneer een systeem een eigen, unieke identiteit vertoont als gevolg van de manier waarop zijn onderling verbonden subsystemen op elkaar inwerken. Als zodanig is emergentie een cruciaal aspect van het leven en opent ze de deur naar een geheel andere kijk op de werkelijkheid.(40)
Sterker nog, verschillende toonaangevende biologen beschouwen het proces van emergentie inmiddels als de bron van het leven zelf. Er zijn veel systemen die zelforganisatie vertonen zonder levend te zijn, zoals de chemische reactie van Belousov en Zhabotinsky, een kaarsvlam, de wervelende grote rode vlek op de planeet Jupiter of de spiralen van sterrenstelsels. Maar levende systemen leggen typisch emergente eigenschappen aan de dag die we in deze voorbeelden niet tegenkomen.(41)
Wetenschappers hebben zich lang afgevraagd hoe het leven op Aarde is ontstaan. In de eerste paar honderd miljoen jaar, zo denken ze, vormden zich steeds complexere moleculen, zoals de aminozuren die je in de eiwitten van de meeste organismen aantreft. Waarschijnlijk kwamen verschillende moleculen samen om een netwerk van chemische reacties te vormen dat zichzelf in stand hield. Dit staat bekend als een autokatalytische verzameling – wat wil zeggen dat elke chemische reactie versterkt wordt door het product van diezelfde reactie. Op zeker moment creëerde deze verzameling moleculen een semi-doorlatend membraan om zich heen, waarbij de autokatalytische reacties binnen het membraan gehandhaafd bleven en er extra moleculen van buitenaf werden aangetrokken om het proces gaande te houden – een prototype van de eerste levende cel. Twee vooraanstaande theoretici, Humberto Maturana en Francisco Varela, hebben deze theorie over de oorsprong van het leven als een zelforganiserend, emergent proces autopoëse gedoopt, naar de Griekse woorden auto en poiesis die tezamen zelfproductie betekenen.(42)
Binnen deze eerste levende entiteiten deed zich iets opmerkelijks voor: het systeem als geheel emergeerde met een eigen, afzonderlijke identiteit uit de complexe interacties van zijn componenten. Ook al werd dit systeem uit de eigen delen gecreëerd, toch bepaalde het tegelijkertijd ook wat elk van zijn delen moest doen. De filosoof Evan Thompson noemt dit verbazingwekkende proces wederzijdse causaliteit, omdat het geheel en de delen een wederzijds causaal effect op elkaar uitoefenen. Dit emergente systeem, dat sindsdien het leven bepaald heeft, verschilt fundamenteel van een systeem dat alleen zelforganiserend is – denk aan een kaarsvlam –, omdat het zichzelf voortdurend vernieuwt en energie uit zijn omgeving betrekt om zich aan te passen en zijn eigen bestaan te bestendigen.(43)
Het is behoorlijk ontzagwekkend om te bedenken dat dit dynamische proces van co-emergentie nooit ook maar een seconde onderbroken is geweest, sinds de eerste cellen drieënhalf miljard jaar geleden geëmergeerd zijn. In een eeuwigdurende flux-balans die zich over miljarden jaren uitstrekt en die tot in vrijwel alle uithoeken van de planeet is doorgedrongen, is het leven energie uit de buitenwereld blijven opzuigen, terwijl het alles afvoert wat het niet nodig heeft en zich zo heeft aangepast dat ze nu het enorme, prachtige, levende ecosysteem vormt waarvan ieder van ons deel uitmaakt.
Een ander verbazingwekkend aspect van deze zelfproducerende energiestroom doet denken aan de paradox van het Schip van Theseus: elk levend organisme wisselt voortdurend de materialen waaruit het bestaat, terwijl het tegelijk zijn eigen identiteit als samenhangende, geïntegreerde entiteit behoudt. Wanneer je dit tot je door laat dringen, wordt vanzelf duidelijk dat het leven geen ding is, maar een voortdurend proces van geïntegreerde zelfproductie en zelfonderhoud.(44)
Terwijl systeembiologen zich over dit kenmerk van het leven buigen, weerklinkt in hun woorden steeds vaker de neo-confuciaanse notie over li als een intrinsiek principe van het universum. De vooraanstaande bioloog Carl Woese oppert dat organismen in feite ‘veerkrachtige patronen in een turbulente stroom zijn – patronen in een energiestroom.’ Hij voegt eraan toe: ‘Het wordt steeds duidelijker dat willen we ze echt kunnen begrijpen, we levende systemen niet materialistisch, als machines, moeten opvatten, maar als een vorm van stabiele, complexe, dynamische organisatie.‘(45)
Terwijl het leven zich ontvouwde en de Aarde met zijn pracht vulde, legde het een ander belangrijk kenmerk van veel zelforganiserende systemen aan de dag, namelijk de eigenschap om patronen op steeds grotere schaal te herhalen – beter bekend als fractals of fractalen. Net als natuurlijke aantrekkers zijn fractals alomtegenwoordig. We komen ze tegen in de patronen van wolken, bliksems, kustlijnen, rivieren en zandduinen. Ze komen tot uiting in veel van wat de natuur mooi maakt, zoals in de architectuur van boomtakken of de vorm van varens. Ook komen we ze overal in ons eigen lichaam tegen: in de complexe organisatie van bloedvaten, in de bronchiën in de longen en in zenuwcellen (zie Figuur 3). En ze komen evenzeer voor in menselijk gedrag en in menselijke constructies, zoals het ontwerp van steden en schommelingen op de beurs. Onderzoek heeft zelfs fractale patronen blootgelegd in de muziek van Bach en Mozart, en in de zinsstructuur van romans van James Joyce en Virginia Woolf.(46)
Figuur 3: Fractale patronen in de natuur: Boomtakken / Bladnerven / Bloedvaten / Rivierdelta.
In de jaren zeventig van de vorige eeuw was de wiskundige Benoît Mandelbrot de eerste die zich aan een systematische bestudering van de fractale meetkunde waagde en sindsdien is dit tot een belangrijke discipline binnen de wiskunde uitgegroeid. Zoals ik al schreef, slagen wetenschappers in de Newtoniaanse traditie erin om perfecte modellen van de werkelijkheid op te stellen door de rommelige fluctuaties erin te negeren en zich op ‘bij gelijkblijvende omstandigheden’ te beroepen. Fractale meetkunde kan daarentegen worden opgevat als de studie naar ‘niet-gelijkblijvende omstandigheden’. In de woorden van Mandelbrot: ‘De natuur is voor het overgrote deel heel erg ingewikkeld. Hoe kun je een wolk beschrijven? Een wolk is geen bol […] Eerder een bal, maar dan heel onregelmatig. Een berg dan? Een berg is geen kegel […] Wil je over wolken, bergen, rivieren of bliksems kunnen spreken, dan is de meetkundige taal die we op school geleerd hebben ontoereikend.’(47)
Fractale patronen komen zowel in de tijd als in de ruimte voor. Veel van wat we in de wereld als vaststaand beschouwen, is eigenlijk een momentopname van patronen die zich in de tijd ontvouwen. Neem een landschap in gedachten, met rollende heuvels zover het oog reikt. Denk nu aan golven die op de kust breken. Vanwege de snelheid waarmee de golven bewegen, is hun kortstondige vorm gemakkelijk herkenbaar als een functie van hun temporale patroon. Maar de heuvels die zo permanent lijken, zijn in wezen niets anders dan landgolven, alleen bewegen ze miljoenen keren langzamer dan oceaangolven en zien we ze dus als onvergankelijk.(48)
Systeemwetenschappers die de fractale patronen van natuurlijke verschijnselen bestuderen, hebben een belangrijke ontdekking gedaan: er bestaat een inverse logaritmische relatie tussen de amplitude van een fluctuatie en de frequentie ervan. Eenvoudiger gezegd betekent dit dat zelforganiserende systemen de neiging aan de dag leggen om veel kleine fluctuaties te vertonen, minder middelgrote, en zelden grote fluctuaties. We zien dit terug bij aardbevingen, waarvan de kracht, de magnitude, gemeten wordt met de logaritmische schaal van Richter, waarbij elk hoger getal voor een tienvoudige toename staat. Elk jaar vinden er ruim een miljoen aardbevingen plaats met een kracht van tussen de twee en drie, zo’n honderd van tussen de zes en zeven, en gemiddeld slechts één met een magnitude die groter is dan acht. Dit principe, beter bekend als een machtswet, gaat voor een verbazingwekkend grote verscheidenheid aan verschijnselen op. We zien haar niet alleen aan het werk bij de dagelijks beursschommelingen, maar ook bij lawines, bosbranden en het uitsterven van soorten.(49)
Ondertussen hebben onderzoekers die de fractale patronen van zelforganiserende netwerken bestuderen, ook ontdekt dat deze een soort ‘naaf en spaak’-connectiviteit vertonen die eveneens een machtswet volgt. De meeste knooppunten (naven, ook wel hubs genoemd) in het netwerk tellen slechts een paar verbindingen (spaken of links) met de naaste buren, terwijl knooppunten met een groot aantal verbindingen, die zich over het hele netwerk uitstrekken, veel dunner gezaaid zijn. Dit staat ook bekend als een ‘kleine wereld’-eigenschap, omdat waar je je ook in het netwerk bevindt, je meestal in een relatief gering aantal stappen de plek kunt bereiken waar je zijn wilt – zolang je maar via een knooppunt gaat. Uit dit inzicht is het populaire begrip ‘zes graden van verwijdering’ voortgekomen, dat suggereert dat iedereen in de wereld niet meer dan zes sociale relaties van ieder ander verwijderd is – je moet alleen maar de zes juiste zien te vinden! Van het world wide web tot het ‘wood wide web’ van bomen tot de eiwitinteracties van cellen zie je dit ‘naaf en spaak’-netwerk overal in de natuur en in de menselijke samenleving terug.(50)
Onderzoekers die zich met sociale netwerken bezighouden hebben een ander fascinerend principe vastgesteld, dat van de regel van drie graden van invloed. Die regel stelt dat alles wat we doen of zeggen in onze sociale netwerken doorwerkt en niet alleen onze vrienden beïnvloedt (de eerste graad), maar ook de vrienden van onze vrienden (de tweede graad) en zelfs de vrienden van de vrienden van onze vrienden (de derde graad). Dit geldt voor uiteenlopende verschijnselen zoals politieke voorkeuren, gewichtstoename en zelfs geluk. Neem obesitas, verschillende studies hebben aangetoond dat dit een besmettelijke aandoening is: ben jij zwaarlijvig, dan is er een grotere kans dat ook de vrienden van de vrienden van je vrienden zwaarlijvig zijn. Hetzelfde gaat op voor de positieve acties die je onderneemt: stop je met roken, dan is de kans groter dat mensen drie graden van je verwijderd – mensen dus die je helemaal niet kent – ook stoppen. De rimpelingen die onze handelingen teweegbrengen, waaieren uit op manieren die we ons nauwelijks kunnen voorstellen en beïnvloeden anderen die we niet eens kennen, terwijl hun acties op hun beurt weer van invloed kunnen zijn op ons eigen gedrag.(51)
Aan de fractale patronen van het leven kleeft nog een cruciale dimensie. Elk zelforganiserend systeem omvat meerdere kleine systemen, terwijl het zelf op zijn beurt weer deel uitmaakt van een groter systeem. Vanaf het eerste moment dat meercellig leven zijn opwachting maakte op Aarde, heeft het zich ingespannen om zich fractaal op te schalen tot het complexe, onderling verbonden netwerk van leven waarin we nu ondergedompeld zijn. Arthur Koestler was de eerste moderne denker die deze bijzondere vorm van organisatie van het leven blootlegde, en hij doopte die holarchie (naar het Griekse woord holon dat ‘een geheel’ betekent). Daarbij stelde hij vast dat elk deel een coherente entiteit op zich is, maar tegelijkertijd ook altijd een integrale component van iets groters.
We vinden de holarchie van het leven niet alleen terug in de componenten van een cel, maar ook in de cel zelf. En die cellen voegen zich samen tot weefsels, die weer organen vormen als de lever of de huid, die op hun beurt weer deel uitmaken van organismen, die zich aaneensluiten om populaties te vormen, die zich weer met andere organismen verenigen om ecosystemen te creëren. Het ultieme zelforganiserende systeem dat al deze holons omvat, wordt door biologen de biosfeer genoemd – het onderling verbonden web van al het leven op Aarde. Zoals we gezien hebben, hanteerden de traditionele Chinezen een andere benaming voor de holarchie die alle natuurlijke aantrekkers van het leven omvat. Zij noemden die de Tao.(52)
Het betekenisweb bestaat uit een inleiding en zes delen:
* Wie ben ik?
* Waar ben ik?
* Wat ben ik?
* Hoe moet ik leven?
* Waarom ben ik?
* Waar gaan we heen?
De gedrukte versie van dit boek is hier te bestellen.
In zijn boeken en geschriften onderzoekt Jeremy Lent de denkpatronen die onze beschaving naar de huidige ecologische crisis hebben geleid. Lent, geboren in Londen, behaalde een BA in Engelse Literatuur aan Cambridge University, een MBA aan de Chicago University en was een ceo van een internetbedrijf. Zijn tweevoudig bekroonde boek, The Patterning Instinct: A Cultural History of Humanity’s Search for Meaning, bestudeert de manier waarop mensen door de millennia heen betekenis hebben gegeven aan de kosmos. Hij is oprichter van het non-profit Liology Institute, dat gewijd is aan het bevorderen van een geïntegreerd, levensbevestigend wereldbeeld dat de mensheid in staat stelt om duurzaam op aarde te gedijen. Hij woont met zijn partner in Berkeley, Californië.