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Un vecchio detto ci dice che "il tutto è maggiore della somma delle sue parti". Un modo più elaborato per dirlo è con il termine proprietà emergenti, un termine usato in scienza, teoria dei sistemi, filosofia, studi urbani e persino arte. Le "proprietà emergenti" si riferiscono a quelle proprietà che sono del tutto inaspettate e includono fenomeni emergenti nei materiali e comportamento emergente nelle creature viventi. Esse derivano dal funzionamento collaborativo di un sistema, ma non appartengono a nessuna parte di quel sistema. In altre parole, le proprietà emergenti sono proprietà di un gruppo di oggetti, siano essi insetti, atomi o edifici, che non potresti trovare in nessuno dei singoli oggetti. Esempi di proprietà emergenti includono città, cervello, colonie di formiche e sistemi chimici complessi.
Colonie di formiche
Una singola formica è un organismo piuttosto limitato, con scarsa capacità di ragionare o svolgere compiti complessi. Nel complesso, tuttavia, una colonia di formiche svolge compiti sorprendenti, dalla costruzione di colline e dighe alla ricerca e allo spostamento di enormi quantità di cibo. In questo caso, le proprietà emergenti sono i cambiamenti che si verificano nel comportamento delle formiche quando le singole formiche lavorano insieme.
Da solo, una formica si comporta in modo irregolare e quasi a caso. Ma milioni di azioni casuali di migliaia e migliaia di formiche possono servire per identificare i compiti necessari e organizzare altre formiche per completarle. Una formica che trova cibo, ad esempio, secerne una piccola quantità di sostanza ormonale che attira altre formiche che, a loro volta, secernono quella stessa sostanza quando raggiungono la stessa fonte di cibo. Così, migliaia di formiche erranti diventano organizzate in linea retta che portano al picnic più vicino. L'organizzazione delle formiche, possibile solo quando il sistema funziona nel suo insieme e le azioni individuali si rafforzano a vicenda, è una proprietà emergente.
Il cervello
La coscienza umana è spesso chiamata una proprietà emergente del cervello umano. Come le formiche che formano una colonia, nessun singolo neurone contiene informazioni complesse come consapevolezza di sé, speranza o orgoglio. Tuttavia, la somma di tutti i neuroni nel sistema nervoso genera emozioni umane complesse come la paura e la gioia, nessuna delle quali può essere attribuita a un singolo neurone. Sebbene il cervello umano non sia ancora abbastanza compreso per identificare il meccanismo con cui funziona l'emergenza, la maggior parte dei neurobiologi concorda sul fatto che complesse interconnessioni tra le parti danno origine a qualità che appartengono solo al tutto.
Sistemi chimici
La chimica studia una serie di casi in cui le singole forze o azioni non si sommano necessariamente a una semplice somma delle parti. In fisica, due forze che agiscono su un corpo aumentano naturalmente la forza totale. La chimica, d'altra parte, si occupa di casi in cui organizzazioni complesse di energia atomica in elementi e composti, possono portare a reazioni chimiche che non sono una semplice combinazione degli effetti delle parti coinvolte.
Le reazioni di neutralizzazione, ad esempio, sono state utilizzate dal filosofo John S. Mill per descrivere situazioni in cui i principi di causa ed effetto per ciascuna delle parti coinvolte in una reazione non potevano prevedere il risultato. Per fare un esempio specifico: quando l'acido cloridrico e l'idrossido di sodio si combinano, il risultato è sale e acqua, un prodotto per nulla coerente con gli effetti di un composto fortemente acido o basico.
Proprietà emergenti nelle città
La complessa organizzazione sociale degli esseri umani mostra anche alcune proprietà emergenti. Gli scienziati sociali e gli urbanisti spesso indicano le città come il più chiaro esempio di emergere nell'interazione umana. Studiano come alcune aree di una città tendono a sviluppare attività economiche o sociali simili e diventano gradualmente hub specializzati dai distretti teatrali ai grandi mercati del pesce. Soprattutto nel caso di attività che non sono controllate dalle normative di zonizzazione, la decisione di un individuo di condurre una determinata attività in un determinato luogo tende a rendere più fattibili attività simili o complementari nelle vicinanze. Se una persona apre un teatro in una strada, l'area inizia ad essere frequentata da persone in cerca di attività culturali, fino a quando la strada attira gallerie d'arte e scuole e diventa gradualmente un distretto culturale. Nessuna persona decide di generare un centro culturale, ma la confluenza degli interessi crea lo spazio attraverso proprietà emergenti.