Emergentismo :o fim do reducionismo ?

C. Lémery – Lisboa – Abril 07

Emergentismo: o fim do reducionismo?• As visões do mundo• Do reducionismo ao emergentismo• Panorama :

– O que é a vida?– A emergência em física– Um exemplo em ciências sociais

Visão do mundo• O mundo visto pela física

• O mundo visto pela química

• O mundo visto pela biologia• O mundo visto pela neurociências

• O mundo visto pelas ciências económicas e sociais

• …

Outras visões do mundo

Autres visions du mondeOutras visões do mundo

Autres visions du mondeOutras visões do mundo

Porquê tantas visões ?• Uma metodologia reducionista

Estudo das propriedades das sub-partes

Compreensão do todo

Um fenómeno

Solidificação dos elementos que consituem um fenómeno

Teoria do todo

Átomos

Química

Processos biológicos

PsicologiaSociologiaEtc.

Partículas

Moléculas

Cognição

Princípios fundamentais

As peças do puzzle

Calculos numéricos para 256 moléculas

?

Número de moléculas num litro de água: 3000000000000000000000000000R. Bukowski et al. Science 315, Mars 2007

Teoria do todo?

Átomos

Química

Processos biológicos

PsicologiaSociologiaEtc.

Partículas

Moléculas

Cognição

Princípios fundamentais

A passagem de uma ciência a outra é

especulativa

Incapacidade da abordagem reducionista?

Numerosos pontos de interrogação…

Uma outra abordagem?

Da abordagem reducionista à abordagem emergentista

Uma mudança de paradigma

• ReducionismoTodo = Soma das partes

Solidificação dos componentes

• EmergentismoO conjunto é mais que a soma das suas partes

Focagem sobre as relações

Reducionismo: focagem sobre as estruturas

Moléculas de água

Assim que há condições de condensação

Como se formam as núvens?

Como se formam as núvens?

Reducionismo: focagem sobre as estruturas

O que a abordagem reducionista não explica

?

Integração das relações entre fenómenos

Como se formam as núvens?

Emergência das formas

CondiçõesP, THumidadePoeiras Forma :

Núvem

Cessação das condições Cessação da forma

Do reducionismo à sistémicaAbordagem Sistémica

Abordagem ReducionistaDinâmica de rede: o conjunto tem mais propriedades que as partes

« De que é feito este objecto? »« Quais são as relações inerentes a este

objecto ? »

Abordagem sistémica da realidade

Temperatura

Evapotranspiração

Humidade

O todo é mais que a soma das partes

Vegetação

A nuvem: uma propriedade emergente

O que é a vida?

O que é a vida?• Defenição clássica: «Capacidade de um organismo

se reproduzir, respirar e nutrir-se»

• Wikipedia : «A vida é um estado organizado e homeoestático da matéria»

• Wikipédia II : «A vida é o nome de um fenómeno empirico particularmente importante para os humanos mas que não é fácil definir (cf. infra). Este fenómeno opõe-se à noção de matéria inerte e articula-se com a noção de morte.»

A abordagem reducionista da vida

Um sistema vivo é um objecto que contém ADN

… e que não está morto

Vida = propriedade dos sitemas vivos

É necessário mudar a abordagem?

A natureza da ciência

Khun - 1962, A Estrutura das Revoluções Científicas

Modelo de pesamento, paradigmas:• observações• questões em relação• métodos

Fenómenoinexplicado

Mudança os

paradigmas

Abordagem reducionista

a natureza da vida

Abordagem emergentista

Quantas bactérias existem num organismo humano?

Tantas quantas as células!

Perspectiva sistémica:o nosso organismo é um ecossistema

O que é a vida?

Sistemas ecológicos•Caracterizados por uma estrutura em rede:

Rede = facteo de regulação•Loop de retroacção

Verão quente

Aumento daquantidade de algas

Aumento da actividade dos crustáceosRegulação

quantidade de alga

Auto-produção dos organismos: auto-poiése

CondiçõesIntra-celularesT, salinidade, etc…

FormaADN…

AmbienteProteínasEnzimas

Rede Nova propriedade: a Vida

Auto-poiése :Cada nó da rede participa na produção e transformação de outros nós da rede

→ Auto-produçãoMaturana & Varela, 1974

Rede

rede écologiquesNós = organismos vivos

rede de organismos vivosNós = orgãos

rede celular:Nós = célula

rede intracelular:Nós = organelos

Auto-regulação das redes Quanto mais nós existirem na rede, a todas as

escalas, mais esta se torna susceptivel de encontrar o equílibrio depois de uma perturbação

rede bioquímica:Nós = moléculasLigações = reacções químicas

Condições físico-químicas

propícias à sua sobrevivências

Meio exterior

P

salinidade

T

pH

O equilibrio homeoestático

Consequência de numerosos loops de retroacção

Cada organismo é um sub-conjunto do seu ambientee mantém o seu equilibrio homeoestático

A interdependência dos organismos vivos

A vida propriedade intrínsecaVida:• Propriedade emergente numa determinada escala• Processos/relações em movimento

• Uma célula «vive» porque se encontra num ambiente adequado

Não se pode atribuir a propriedade «vida» independentemente do ambiente:

• Um organismo «vive» porque se encontra num ambiente adequado

A emergênciaem física

A emegência em físicaA propriedades dos sistemas macroscópicos são emergentes

Não podem ser deduzida de níveis microscópios

São independentes do mundo microscópio

Ex 1 :P.V=n.R.T

Explicação clássica: movimento browniano

Mas as moléculas de gás não se submetemà mecânica newtonmiana!

Lei experimental

Então «verdadeira»

Laughlin (nobel da física)Prigogine (nobel da química)

Ex 2 :Os estados cristalinos ordenados

É fácil mostrar que os átomos se organizam de uma forma cristalina

É difícil (leia-se impossível) explicar a ordem emergente à nossa escala

Contudo ela assegura a coesão dos nossos edificios!

Robert Laughlin – prémio Nobel da física

A emegência em físicaA propriedades dos sistemas macroscópicos são emergentes

Não podem ser deduzida de níveis microscópios

São independentes do mundo microscópio

Um exemplo das ciências sociais

Sondar as opiniões

A sondagem de opiniões

População global

56 % não44 % sim

Fiabilidade: amostra ~ 1000 pessoas

Válidas se as pessoas têm uma opinião à priori

A abordagem é reducionista

S

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N

Médias

A medida da opinião não é independente do que queremos medir!

Abordagem emergentista

Emergencia de uma propriedade colectiva:

A opinião do grupo.Opiniãoindívidual

Históriacolectiva

Opiniõescolectivas

Históriapessoal

A opinião colectiva não é somente a soma das opiniões individuais.

Sondagem

Como se formam as opiniões?

Um último exemplo?

Descrever o estado do corpo humano

Quantos parâmetros são necessários para fazer o diagnóstico do estado de saúde de um ser humano?

1031 bytesEspaço necessário para armazenar a

informação da posição dos átomos de um ser humano com uma precisão do tamanho do

átomo

Rq :

1 disco rigido = 100 GB

= 1011 bytes

A saúde de um indivíduo não se deduz do seu estado «molecular».Mas de propriedades macroscópicas colectivas.

Outros exemplos• Neurociência

– A memória como uma propriedade emergente

• Gestão e organização humamna– gestão da rede

Etc…

O fim do reducionismo?Reducionismo:

Compreender as rodas dentadas da mecânicaO mecanismo dos relógios

Emergentismo:Estudo das propriedade emergentes do colectivo

O relógio indica a hora

Não explica por que o relógio indica as horas

Duas abordagens complementares que permitem uma simplificação da compreensão do mundo

Não há demónios no mostrador!!

Um mostrador indica a hora

AcabouObrigado pela vossa atenção

Não vivemos o fim da descoberta mas o fim do reducionismo. A falsa ideologia que prometeu à humanidade o mestria de tudo graças ao microscópio foi abalada pelos acontecimentos e pela razão. Não se trata da falsidade das leis microscópicas. Apenas se tornaram “não-pertinentes” em muitos casos devido às suas filhas e às filhas das suas filhas, no mais alto nível: as leis organizacionais do Universo.

Lauglhin (2005). A different Univers: Reinventing Physiscs from the bottom down.