Stabile, beobachtbare Zustände, die auch als Gleichgewicht oder Balance bezeichnet werden, existieren für einen bestimmten Zeitraum, wonach die komplexe Wechselwirkung der jeweiligen Systemelemente im besten Fall neue stabile Zustände bilden kann. Wenn nicht, würde das frühere bestehende System nicht mehr existieren, da es instabil geworden war, sich nicht mehr adaptieren konnte – und daher nicht mehr als das bestimmte System bezeichnet werden kann.
Innerhalb dieser Prozesse des permanenten Wandels kann etwas Neues entstehen, das bisher so nicht vorhanden war. Ein Beobachter spricht von Entstehung. Das Neue entsteht aus den beobachteten Teilen. Die Entstehung ist durch einen Phasenübergang gekennzeichnet. Solche Phasenübergänge – der Übergang von einem zuvor beobachteten Zustand in einen anderen – fordert die Frage, wie dieses Neues in die Welt kommt.
Stuart. A. Kauffman, Arzt und Komplexitätsforscher, bezeichnet die Entstehung des Lebens als Phasenübergang einer ausreichend komplexen Wechselwirkung chemischer Elemente in einer chaotischen Situation. Diese Darstellung wird nicht als Zufall interpretiert, sondern als notwendige Folge der zunehmenden Komplexität. Die Entstehung von Leben wird als obligatorisches Ergebnis eines zunehmend komplexen Umfelds identifiziert. Der Hauptgrund ist einerseits die zunehmende Anzahl von Elementen und andererseits die Abgrenzung von der Umwelt sowie die Energieversorgung und die Funktion des Stoffwechsels. [Kauffman, 1996] Die aus diesem Prozess resultierende Ordnungsstruktur entsteht ohne zusätzlichen Aufwand – Ordnung aus dem Nichts oder Chaos. Die Rolle des erforderlichen Beobachters, der diesen Entstehungsprozess erkennen kann, erfordert einen Schritt auf die Metaebene: die Sicht auf den Beobachtungsprozess selbst – nämlich die Sicht des Beobachters zweiter Ordnung [von Foerster, 2003, S. 244]. Die Entstehung schafft neue und unterschiedliche Ordnungsstrukturen und verändert die Anpassungsfähigkeit dieser Strukturen und des jeweiligen Systems.
Neben der Beobachtung des Zusammenspiels von Teilen kann ein System völlig neue Eigenschaften aufweisen – Eigenschaften, die (früher) weder erwartet noch von den Eigenschaften der einzelnen Komponenten abgeleitet wurden. Das Ergebnis der spezifischen Beobachtung zeigt sich entgegen den definierten Erwartungen. Paul Hoyningen-Huene nennt es “fundamentale emergentistische Intuition”. [Hoyningen-Huene, 2007, S. 26]
Emergenz wird als bestimmende Eigenschaft komplexer adaptiver Systeme interpretiert und verbindet daher Positionen von Reduktionismus und Holismus. Jeweils alleine betrachtet, vernachlässigt sowohlder Reduktionismus als auch der Holismus notwendige Aspekte, die gemeinsam zu Aussagen innerhalb des Themas komplexer Systeme führen.
Der Reduktionismus allein führt zur Kenntnis der Teile (Elemente) und ihrer erwarteten Wechselwirkung – daher postuliert der Reduktionismus eine strikte Anwendung des physikalischen Determinismus. Die entgegengesetzte Position des Holismus führt zu der Schlussfolgerung, dass sich das Ganze sehr gut von der sogenannten Summe der Teile unterscheidet. Eine nach unten gerichtete Ursache – eine Auswirkung des Ganzen auf die Teile – wird beobachtet.
Die Erklärung des Konzepts der Emergenz muss einen reduktionistischen Ansatz verwenden, daher beschäftigen wir uns mit den Begriffen der nominalen, starken und schwachen Entstehung. Bei der Unterscheidung geht es um das Verhältnis von Abhängigkeiten und Autonomien zwischen den beobachtbaren Zustände. Die nominelle Emergenz wird angenommen, wenn eine Beobachtung einer Eigenschaft auf Makroebene auftritt, die nicht aus den Eigenschaften auf Mikroebene abgeleitet werden kann. Das wiederholt erwähnte Beispiel der Transparenz von Wasser, ohne dass die einzelnen Moleküle als transparent bezeichnet werden müssen, kann dies beschreiben. Die nominelle Emergenz lässt die Annahme zu, dass die verschiedenen Ebenen gleichzeitig abhängig und autonom sind. [Bedau, 2011, S. 65]
Laut Mark Bedau gilt eine schwache Emergenz, wenn Makroeigenschaften eines Systems aus den Elementen (Mikroeigenschaften) ableitbar sind und es möglich ist, diese dynamischen Prozesse durch Computersimulationen zu visualisieren. Man kann von einem schwachen emergenten Gesetz sprechen, wenn die Simulation eines bestimmten Systemzustands bei bestimmten gegebenen Algorithmen und unterschiedlichen Anfangsbedingungen gilt. Die Feststellung eines schwachen Auftretens von Emergenz wäre ohne die Simulation von unterschiedlichen Anfangszuständen und der Beobachtung der Auswirkung auf die Makrozustände des spezifischen Systems nicht möglich. [Bedau, 1997].
Die Definition eines starken Auftretens erfordert Auswirkungen der Makroebene auf sich selbst und auf die darunter liegende Mikroebene – dieser Abwärtseffekt wird als Downward Causation bezeichnet.
Die besondere Annahme einer Systemeigenschaft, die diese Art der Interaktion von der Systemebene bis zur Elementebene ermöglicht, und die selbstreferenzielle Art dieser Interaktion wird im Geist-Körper-Problem diskutiert und aufgrund der metaphysischen Zirkularität in Frage gestellt. Der Philosoph Jaegwon Kim hält die offensichtliche Selbstverursachung und Selbstbestimmung für absurd; er argumentiert logisch gegen eine starke Emergenz. [Kim, 2010, S. 35] Er argumentiert: Kausale Bedingungen auf Makroebene beruhen bereits auf physischen, materialistischen Abhängigkeiten – von dort kann eine doppelte kausale Abhängigkeit durch logische Prinzipien nicht argumentiert werden. Der Ausgangspunkt dieses Arguments berücksichtigt jedoch nicht die Tatsache, dass die Entstehung eines Phänomens auf verschiedenen Ebenen dargestellt wird und die logischen Schlussfolgerungen nur innerhalb derselben Beobachtungsebene angewendet werden können. [Yoo, 2009, S. 115] Eine andere Einschränkung von Kims Argumentation, die er selbst erwähnt: Die Unmöglichkeit der Abwärtskausalität gilt nur für synchrone Prozesse. [Kim, 2010, S. 37] Die Definition der Entstehung als Operation von Beobachtungen und als zeitliche Prozesse löst das Problem der Downward Causation auf und damit auch Kims Argumente.
