Возьмите два яблока. У пары яблок есть свойство, которого нет ни у одного яблока по отдельности: их можно поделить руками на двоих. Свойство появилось из ниоткуда, просто потому что яблок стало два.
Это и есть эмерджентность. Слово тяжёлое, а стоит за ним вещь, которую вы наблюдаете каждый день и обычно не замечаете.
Откуда же берутся эти свойства, если ни в одной из частей их не было? Ниоткуда они не берутся. Их приносят связи.
Объекты, свойства и связи
Изучая мир, вы наверняка замечали, что все объекты из чего-то состоят. Даже если в предмете нет явных частей, мы знаем, что он состоит из молекул, те из атомов, а атомы из элементарных частиц. Кто-то знает и про кварки.
А вот разделяем мы объекты не по составу, а по свойствам. То есть по тому, как они взаимодействуют с нами или сначала с другими объектами, но потом всё равно с нами. Одинаково взаимодействуют, значит одинаковые. По-разному, значит разные. Состав сам по себе не говорит почти ничего: опознаёте вы не атомы, а поведение.
Помимо самих объектов в мире существуют связи между ними. Проявляться они могут очень по-разному: в физике это силы, в химии валентности, в экономике деньги, в социуме доверие. Но принцип один. Если связи сильные, объединённые объекты становятся устойчивыми во времени и образуют систему, которую мы опознаём как новый самостоятельный объект.
Ключевое слово тут «устойчивыми». Куча песка тоже состоит из песчинок, но связи в ней слабые, и отдельным объектом с собственным поведением она не становится. А молекула воды становится.
Хотите увидеть, как новая сущность возникает буквально на глазах? Посмотрите на волны. Кажется, всё понятно: дует ветер, появляются волны. Но скорость волн заметно меньше скорости ветра, а если поверхность воды будет двигаться со скоростью ветра, волны не возникнут вовсе. Работает здесь закон Бернулли: на гребне волны воздух обходит горб быстрее и давит на воду слабее, чем во впадине. Небольшое возвышение усиливает само себя, пока его не ограничит вес поднятой воды. У воды и воздуха по отдельности никаких волн нет. У системы «вода плюс движущийся воздух» они есть.
Новый объект обязан иметь новые свойства
А вот теперь главное. Если объект новый, то он должен проявлять новые уникальные свойства, которых не было у его составляющих. Да, именно так. Всегда.
Это явление и называется эмерджентностью, а сами свойства эмерджентными.
Примеры вокруг:
- группа людей ведёт себя совсем не так, как каждый человек по отдельности;
- автомобиль без бензина лишается основного свойства доставлять вас в нужное место, хотя все детали на месте;
- пара яблок делится руками на двоих, а одно яблоко так не умеет.
Причём даже простое объединение хорошо известных объектов иногда порождает совершенно необычные свойства. С этим хорошо знакомы не только химики и биологи, но и инженеры, экономисты, артисты и политики. А попытка предсказать эти новые свойства и является, по сути, целью всех наук.
Кстати, отсюда понятно, почему эмерджентность так часто недооценивают. От системы ждут поведения, равного сумме частей, и всякий раз удивляются. Взяли хороших специалистов, а команда получилась неудобной. Собрали правильные детали, а устройство работает не так. Но свойства команды и устройства это свойства связей между людьми и деталями, а вовсе не свойства самих людей и деталей.
Новое свойство при этом часто оказывается нематериальным. Расстояние между частицами нельзя потрогать, но можно измерить. Репутация, договорённость, правило, привычка возникают ровно так же: у системы они есть, у частей их не было. И ведут себя как полноценные объекты: появляются и исчезают, различаются между собой, взаимодействуют, состоят из более мелких, какое-то время сохраняют себя собой.
У таких объектов есть особенность, которой у материальных нет. Чтобы скопировать себя, нематериальному объекту не нужно полное воссоздание материального носителя. Он находит подходящий носитель и копирует в него свою структуру, причём носитель копии не обязан состоять из тех же компонентов, что и оригинал. Музыкальное произведение может существовать нотной записью, звуком, дорожкой на виниле или файлом. Произведение то же самое, а общего в носителях нет ничего.
Именно способность копироваться и держит на плаву все нематериальные объекты вообще. Без воспроизводства они со временем распались бы на набор отдельных свойств. Так распространяются генетические структуры, художественные произведения, компьютерные программы, традиции, религии, культуры.
И ещё одна их черта: они умеют подолгу лежать неактивными, никак себя не проявляя. Древняя рукопись находится через тысячи лет и снова начинает работать. Детская психотравма проявляется через десятки лет. Это не хорошо и не плохо, но это стоит учитывать, когда пытаешься понять, откуда у системы взялось очередное неожиданное свойство.
Почему это выстраивается в этажи
Раз система становится самостоятельным объектом, ничто не мешает ей войти частью в систему следующего уровня. Атомы собираются в молекулы, молекулы в клетки, клетки в организм, организмы в популяцию, люди в общество. И на каждом этаже появляется свой набор свойств, которых этажом ниже не было и быть не могло.
Поэтому и спорить, на каком уровне находится «настоящее» объяснение, довольно бессмысленно. Клетка не объясняется через атомы полностью, хотя из них состоит. Поведение толпы не выводится из характеров участников, хотя других участников там нет. Каждый этаж требует своего описания, и это не изъян науки, а следствие того, как устроены системы.
Отсюда же видно, почему усложнение вообще идёт. Логика простая: если из объекта или процесса A могут возникнуть B и C, причём B укрепляет A, а C его разрушает, то какое сочетание останется в мире? Конечно же AB! Вариант AC разрушится, не успев толком возникнуть. Достаточно, чтобы базовых объектов было много, они могли взаимодействовать, а энергия для этого поступала. Всё остальное сделают время и логика.
Именно так, ступенька за ступенькой, и появились молекулы, живые клетки, человек и наша цивилизация. Считать себя набором усложнений поначалу немного обидно, но вы же не расстраиваетесь оттого, что состоите из клеток, а те из молекул и атомов.
Влияние идёт в обе стороны
Есть у сложных систем ещё одно свойство, которое замечают реже. Влияют не только части на систему, но и система на свои части.
Вернёмся к автомобилю. Работоспособность машины зависит от деталей, но и состояние деталей сильно зависит от режимов и условий эксплуатации автомобиля в целом. А есть ещё водитель с его мыслями, инструкция по эксплуатации, правила дорожного движения и тому подобное. Всё это тоже часть системы, и всё это влияет на то, во что превратятся детали через год.
С людьми ровно так же. Человек влияет на среду, среда меняет человека, и разделить эти два процесса не получается.
Отдельный вопрос, за счёт чего система вообще держится. Тут работает обратная связь: внутренние механизмы гасят внешние воздействия и возвращают систему к себе прежней. Раны заживают, при перегреве мы потеем, при переохлаждении начинаем двигаться. У этого есть имя, гомеостаз, и присущ он не только человеку, а всем существующим объектам. Задумайтесь: именно благодаря ему окружающие вещи сохраняют свои свойства достаточно долго, чтобы мы успели их изучить и на них рассчитывать.
А из этого выходит вполне прикладное правило. Хотите, чтобы созданный вами объект жил долго, будь то устройство, отношения, семья или предприятие, закладывайте в него сразу два механизма: связи, которые усиливают сами себя, и реакции, которые гасят внешние удары. Простейший пример первого это премии. Они стимулируют работать лучше, предприятие зарабатывает больше и может платить больше премий, а заодно вдохновлённые сотрудники придумывают новые направления, и вот вам рождение новых сущностей. Предприятие с премиями будет устойчивее предприятия без премий, как говорится, при прочих равных условиях.
И ничего кроме систем
По сути, весь окружающий мир, а правильнее, конечно, говорить «наше представление о мире», это системы, состоящие из объектов, которые сами являются частями других систем. И ничего кроме систем!
Ну и что с того, спросит читатель? А вот что. Если понимать, как работают системы, можно предсказывать их новые свойства заранее, а не разбираться с последствиями задним числом. Без этого в мире толком не сориентироваться, не говоря уже о том, чтобы чего-то в нём добиться.
И ещё кое-что про вас лично. Вы ведь тоже система, встроенная в другие системы. А значит, вопрос «зачем я живу» перестаёт быть вопросом только про вас. Он становится вопросом про связи, которые вы образуете, и про свойства, которые из этих связей возникают. Причём возникают они снаружи, а не внутри, ровно по тому же правилу, по которому у пары яблок появляется способность делиться на двоих.
Чтобы этот переход не выглядел фокусом, нужны ещё два понятия: что такое цель и что такое смысл в строгом значении. Разобраны они отдельно, в статье «Цель и смысл».
В книге «Зачем мы живём» глава про иерархию и эмерджентность стоит ровно перед главой о личности. Порядок не случайный: сначала выясняется, откуда у систем берутся свойства, и только потом разговор переходит на человека. Прочитать, каким языком всё это написано, можно в бесплатном фрагменте.