Die Erkenntnisse von Isaac Newton und die anschließende Formulierung von Gesetzen, nach denen alle physikalischen Phänomene aufgrund ihrer Ursachen vorbestimmt sind, prägen das wissenschaftliche Bild der Welt seit dem 17. Jahrhundert.
Synonym für diese deterministische Weltanschauung ist der Dämon von Pierre-Simon Laplace. Die Idee, alle Anfangsbedingungen und Naturgesetze zu kennen, befähigt einen Beobachter wie den Dämon, alle zukünftigen, gegenwärtigen und vergangenen Zustände der Welt zu berechnen, und erfordert ein konsistentes Modell von Ursache und Wirkung. Die Ursache für nicht erkannte physische Zustände würde daher in der Unkenntnis von Bedingungen oder Gesetzen liegen. Die Physik befasste sich bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts ausschließlich mit solchen linearen und daher vorhersehbaren Phänomenen.
Zumindest auf Mikroebene haben die Quantenmechanik und insbesondere derem Kopenhagener Interpretation von 1927 gezeigt, dass die Linearität aufgrund der Einflüsse der Messprozesse auf die Ergebnisse nicht aufrechterhalten werden kann.
Die Vorstellung von der Welt als triviale Maschine war nicht mehr die einzig mögliche Art des Denkens. Die notwendige Objekt-Subjekt-Trennung konnte nicht mehr argumentiert werden. Heinz v. Foerster hat dies ausführlich beschrieben. [Von Foerster, 1993] Wenn das Weltbild des laplaceschen Dämons plausibel wäre, müsste die Welt eine triviale Maschine sein. Dies könnte jedoch nur der Fall sein, wenn der Beobachter nicht als Teil dieser Welt betrachtet würde. Eine notwendigerweise strikte Trennung zwischen Subjekt und Objekt ist das Ergebnis. In diesem Fall wäre die Welt eine sehr komplizierte Sache. Wir könnten dieses Ding auseinander nehmen und es ohne Verlust wieder zusammenbauen. Das System würde sich daher nicht von der Summe seiner Teile unterscheiden. Wir können jedoch nicht davon ausgehen, dass alle Prozesse auf der Welt dem Prinzip trivialer Maschinen folgen. Die von Heisenberg formulierte Unschärferelation zeigt zum Beispiel, dass nicht nur das Beobachtete vom Standpunkt des Beobachters abhängt. Der Beobachter und seine aktuelle Beziehung zum Objekt im Verlauf einer bestimmten Beobachtung müssen als wichtige Tatsache akzeptiert werden. [Von Foerster, 1993, S. 252] Für diesen menschlichen Beobachter gibt es keine Möglichkeit, diese Rolle als Beobachter los zu werden – sonst würde niemand existieren, um die Beobachtung zu erklären. Dies zeigt, dass die Interpretation von Phänomenen mit dem Hinweis auf Ursache und Wirkung, das nicht vollständig erklären kann, was wir Welt nennen. Die Hinweis von Heinz von Foerster zeigt, dass ein System mit einem einzigen nicht trivialen Element automatisch zu einer nicht trivialen Maschine wird [von Foerster, 1997, S. 52] und daher nicht im Voraus berechnet werden kann.
Die Ergebnisse der Ausgaben (Y) einer trivialen Maschine auf der Basis der Funktion f (x) sind bestimmbar, unabhängig von der Vergangenheit und daher vorhersehbar. Die nicht triviale Maschine hängt vom inneren Zustand Z ab, kann nicht vorhergesagt werden, ist daher nicht bestimmbar und pfadabhängig. [Von Foerster, 1993, S. 360]
Im Gegensatz zum Begriff kompliziert ist der Begriff komplex die Beschreibung einer Bedingung, die zeigt: Zusammen mit der Reduktion eines Systems auf die einzelnen Elemente existiert das System selbst nicht mehr. Darüber hinaus hängt die Reduktion von der Sichtweise eines Beobachters ab, und dies zeigt, dass Komplexität keine Eigenschaft der Welt ist, sondern eine Aussage des Beobachters, der die Phänomene der Welt nicht im Detail erfassen kann. Unter diesen Voraussetzungen trifft der Begriff kompliziert auf physisch entworfene Systeme von Menschen zu. Systeme, die auf vorhersehbaren Ursache-Wirkungs-Beziehungen basieren und meistens das tun, wofür sie geplant sind. Eine triviale Maschine liefert eine bekannte Ausgabe für eine bestimmte Eingabe.
Jede Art von Leben muss jedoch als komplex angesehen werden. Für eine nicht triviale Maschine bedeutet dies, dass für eine gegebene Eingabe die Vorhersagbarkeit der Ausgabe nicht gegeben ist. Der interne Status des Systems ist damit beschäftigt, die Eingaben auf eine Weise zu verarbeiten, die eine Vorhersage unmöglich macht.
Der Begriff kompliziert repräsentiert ein Faktum, ein allgemein künstliches, zusammengesetztes Ding oder System. Dieses Ding oder System kann für Beobachter sehr kompliziert erscheinen, da es bei Defekt oder Entfernung eines Teils nicht unbedingt seine Funktionalität verliert und durch den Austausch dieses Teils wiederhergestellt werden kann.
Ein komplexes System (Phänomen) hingegen wird aufhören, dieses spezielle System zu sein, sobald ein Element eliminiert wird. Diese Aussage begründet den Satz, dass das Ganze mehr ist als die Summe seiner Teile. Solche komplexen Beziehungen können gleichzeitig räumliche Effekte zeigen und auch zeitliche Aspekte umfassen. Bestimmte Erwartungen – die zukünftige Erfüllung – wirken sich also auf die Präsenz aus, während diese gegenwärtigen Einflüsse wieder die Zukunft mitbetimmen.
Diese Art von Phänomenen wird täglich beobachtet – z.B. in unserer wirtschaftsgetriebenen Welt, die mit dem Begriff Markt einhergeht. Märkte werden als komplexe Systeme interpretiert. Sie sind nicht vorhersehbar, sondern von Erwartungen geprägt. Diese Erwartungen veranlassen die Teilnehmer, sich zu engagieren oder sich zurückzuziehen. Verschiedene Marktteilnehmer haben unterschiedliche Interessen, die auf einer Vielzahl von Abhängigkeiten beruhen. Wir sprechen also von Unvorhersehbarkeit des Marktes bei gleichzeitiger Selbstregulierung.
Heutzutage wird der Begriff Komplexität oft als Aspekt einer Art Verwirrung verwendet, Verwirrung im Sinne von Chaos und manchmal verbunden mit komplizierten Zusammenhängen. Die Erklärung der Komplexität als Beschreibung eines Prozesses macht es einfacher Komplexität zu erkennen, und in der Folge die Unterschiede zwischen komplex und kompliziert anzuwenden. Die Aufmerksamkeit wird explizit auf beobachtbare Prozesse eines nicht trivialen Systems in Übereinstimmung mit der Gewissheit gelenkt, dass der Beobachter selbst ein nicht triviales System ist.
Der Aufbau einer Maschine mit vielen Einzelkomponenten ist eine recht komplizierte Angelegenheit. Der Betrieb dieser Maschine erfordert ein geplantes Zusammenspiel der einzelnen Teile, um die geplante Aufgabe zu erfüllen – dies ist die Herausforderung für die Konstrukteure. Das Zusammenspiel dieser komplizierten Maschine mit der Umgebung kann als komplexe Situation beschrieben werden. So hängt eine komplizierte Maschine wie ein Auto auf der Straße insbesondere von den Umgebungsbedingungen ab: der Konstitution des Fahrers, der Art der Straße, dem Verkehrsaufkommen aller beteiligten Fahrzeuge, dem Wetter, der Tageszeit und am Ende vom Status sämtlicher Komponenten. Zunehmender Verkehr führt zu zunehmenden gleichmäßigen Bewegungen der einzelnen Fahrzeuge. Zu viel Verkehr in Bezug auf den verfügbaren Platz auf der Straße führt zu Staus, im Anschluss daran zu sogenannten Stoßwellen. [Haken, 1999, S. 41]
Rückkopplungsschleifen und ihre Auswirkungen sind für komplexe Systeme von Bedeutung und beeinflussen die Bildung von Strukturen und Netzwerken. Diese beobachtbaren Strukturen und Muster zeigen ein mögliches Ordnungsprinzip für einen Beobachter. Beobachtete Veränderungen in der strukturellen Drift zwischen System und Umgebung werden unter dem Konzept der Selbstorganisation zusammengefasst.