複雑さ、適応性、混沌の瀬戸際での混乱、これらの繰り返されるテーマは明るく輝き、分野を超えて科学革命を引き起こします。
これは複雑科学に関する本です。
これまでのところ、この科学は非常に新しく広範すぎるため、定義方法も、その境界が実際にどこにあるのかも誰も知りません。しかし、それがポイントです。この分野の現在の定義が不明確であるとすれば、それは、複雑性科学が従来の学問分野のすべてのカテゴリに逆らう問題を探求しようとしているためです。例えば：
．1989年、東欧における40年にわたるソ連の覇権が、なぜ数ヶ月で崩壊したのか?そして、なぜソ連政権自体が2年後の崩壊の運命から逃れられなかったのでしょうか?なぜ共産主義は急速に崩壊したのですか？もちろん、ゴルバチョフとエリツィンという 2 人の男性がこのすべてに関与していましたが、彼ら自身でさえ、自分たちの手に負えない出来事に押し流されたように見えました。職場での個人を超えたある種のグローバルなダイナミクスはありますか?
．1987 年 10 月の月曜日、ウォール街の株式市場が突然 500 ポイント暴落したのはなぜですか?責任の多くはコンピュータ化された取引システムに向けられていますが、株式市場には何年もの間コンピュータがありました。その特定の月曜日に株式市場が暴落した理由は何かありますか?
．化石の記録によると、太古の種や生態系は通常何百万年もの間安定した状態を維持できるのに、ある地質時代に王朝全体が一瞬にして変化したのはなぜでしょうか?また、小惑星衝突は恐竜の絶滅の原因だったかもしれませんが、過去にそれほど多くの小惑星衝突はありませんでした.他に何が起こったのでしょうか?
．パキスタンのような国では、避妊法が広く利用可能で便利であり、村人は人口過剰と経済停滞の影響を十分に認識しているにもかかわらず、田舎の家族にはまだ7人の子供がいるのはなぜですか?なぜ彼らはこの破壊的な行動を続けているのでしょうか?
．40 億年前に、原始的な形のアミノ酸やその他の単純な分子が最初の生きた細胞にどのように変化したのでしょうか?分子はランダムにぶつかり合うわけではなく、創造論者が好んで指摘するポイントは、そのような偶然が起こる可能性は非常に小さいということです。では、生命の誕生は本当に奇跡なのでしょうか?それとも、私たちが理解していない元のアミノ酸で何か他のことが起こっているのでしょうか?
ダーウィンが知らなかったこと
．藻類、クラゲ、昆虫、そしてその後の人間などの多細胞生物を生み出すために、個々の細胞が6億年前に合体し始めたのはなぜですか?家族、部族、共同体、国家、そしてあらゆる形態の社会を組織するために、なぜ人間はこれほどまでに努力するのでしょうか?進化 (または自由市場資本主義) が単に適者生存を意味する場合、冷酷な競争以外に、愛や友情などの関係が人々の間に生まれるのはなぜでしょうか?善良な人々が常に苦しんでいる世界で、なぜ信頼や協力などがあるのでしょうか?また、信頼と協力の精神が存在するだけでなく、繁栄するのはなぜですか。
．ダーウィンの自然選択理論は、目や腎臓のような複雑な構造をどのように説明していますか?生物の信じられないほど巧妙な構造は、進化の偶発的な事故にすぎないのでしょうか?それとも、過去 40 億年の間に、ダーウィンが知らなかった多くのことが起こったのでしょうか?人生ってなに？生命は、有機化学の特に複雑な産物にすぎないのでしょうか?それとももっと微妙なもの？
．コンピュータウイルスのようなものをどのように説明しますか?コンピュータ ウイルスは、実物そっくりのオブジェクトに迷惑をかけているだけですか?それとも基本的に本当に生きていますか？
．心とは？脳のような 3 ポンドの普通の物質の塊が、感情、思考、目的、意識などの言葉では言い表せない性質をどのように生み出すことができるでしょうか?
．おそらく最も根本的な疑問は、なぜ生命がないのではなく存在するのかということです。宇宙はビッグバンの後にカオスの中で始まり、それ以来、熱力学の第 2 法則によって説明されるように、無秩序、分裂、腐敗などが宇宙全体を残忍に支配する傾向にありますが、宇宙は依然としてさまざまなレベルを生み出しています。構造: 銀河、星、惑星、バクテリア、植物、動物、脳。どうやって？宇宙が無秩序に向かってたまらなく動いている一方で、それと同じくらい強力な力が宇宙を秩序、構造、組織に引き寄せているのではないでしょうか?その場合、2 つの異なるプロセスはどのように連携するのでしょうか?
自分を超える
一見すると、これらの質問に共通する唯一のことは、答えは同じで、誰も知らないということです。科学的な問題とは思えない問題もあります。しかし、よく考えてみると類似点が次々と出てきます。たとえば、各質問は複雑なシステム、つまり、さまざまな方法で相互に作用する多くの独立したオブジェクトを参照しています。生きた細胞を構成する互いに化学的に相互作用する数兆のタンパク質、油、核酸、または脳を構成する数十億の相互接続された神経細胞、または数百万の相互依存する人間社会がそれを個人化することを考えてみてください!
さらに重要なことは、いずれの場合も、豊富な相互作用により、システム全体が自発的な自己組織化のプロセスを経ることが可能になったことです。したがって、物質的なニーズは、人間が無意識のうちに経済システムを無意識のうちに形成するようにします。その経済システムでは、誰も意図的に計画したり、全体的な結果に責任を負ったりすることはありません。成長中の胚の遺伝子は、ある方法で肝臓細胞に、別の方法で筋肉細胞に集まります。鳥が隣人の行動に適応した後、無意識のうちに群れに集まります。進化を通じて、生物は継続的に互いに適応し、調整された生態系を形成します。また、原子は化学的に結合して分子構造を形成します。
いずれの場合も、相互の適応と自己和解を求める対象は、何らかの方法で自己を超越して、個々では決して持つことのできない生活、思考、意図などのグループの特性を獲得します。
さらに、これらの複雑な自己組織化システムは、地震で転がる石のような出来事に単に反応するのではなく、適応性があります。彼らは積極的に状況を有利に変えます。このように、人間の心は、経験から学ぶために、何十億もの神経接続を常に組み合わせて再編成しています。種は変化する環境でよりよく生きるように進化しますが、産業やビジネスも同様です。また、嗜好やライフスタイルの変化、技術の発展、原材料価格の変動など、市場に影響を与える可能性のある多くの要因に市場は常に対応しています。
最後に、これらの複雑で自己組織化され、適応可能なシステムの各分子は、コンピューター チップや雪片などの複雑ではあるが静的なオブジェクトとは異なるダイナミズムを持っています。より強く、より無秩序で、よりアクティブです。
しかし同時に、彼らの特別な活力は、いわゆるカオスの奇妙で予測不可能な螺旋運動を反映しているだけです（カオス、Tianxia Cultureが発行した本Chaosを参照してください）。過去 20 年間、カオス理論は科学の基本的な基盤を揺るがし、単純な力学原理が非常に複雑な動作を生み出す可能性があることを理解させてきました。例としては、フラクタルの無限に繊細な美しさや川の波紋の混乱が挙げられます。しかし、カオスだけでは、複雑なシステムの構造、一貫性、自己組織化の凝集性を説明することはできません。
混沌の果ての活力
ほぼすべての複雑なシステムには、秩序と混沌の特定のバランスを実現する機能があります。カオスの端と呼ばれるこの平衡点では、システムの構成分子が実際には 1 つの場所に固定されることはありませんが、崩壊してカオスに融合することはありません。混沌の淵にいる生命には、活力を維持するのに十分な安定性と、生命の名に恥じないだけの創造性があります。混沌の瀬戸際では、新しいアイデアや革新的な遺伝的形態が常に現状を攻撃しており、最も守られていた古い力でさえ、最終的には崩壊します.1960 年代から 1970 年代にかけて、何世紀にもわたるアメリカの奴隷制とアパルトヘイトは、混沌の瀬戸際で突然公民権運動に白旗を掲げ、政治的混乱の中で崩壊しました。また、無数の世代にわたる種の漸進的な進化も、混沌の端に突然大規模に現れました。
エッジ オブ カオスは、停滞と混沌の間で絶え間なく変化するバトル ゾーンです。カオスの端では、複雑なシステムは自律的で、適応的で、動的です。
混沌の瀬戸際で繰り返される複雑さ、適応性、混乱のテーマは明るく輝いており、ますます多くの科学者がそれらの類似点以上のものがあると信じています.この動きを始めた神経中枢は、アメリカのニューメキシコ州にあるSanta Fe Institute(サンタフェ研究所)というシンクタンクです。サンタフェ インスティテュートは 1980 年代半ばに設立されました. もともとはキャニオン ロードのサンタフェ芸術地区にある借家の修道院にありました. セミナーが開催された場所は小さな教会でした.
ここに集まった科学者には、ポニーテールの大学院生から物理学の巨匠であるゲルマン (Murray Gell︱Mann, 1929︱) やアンダーソン (Philip Anderson. 1923︱) や経済学のアロー (Kenneth Arrow, 1921︱) と他のノーベル賞の巨匠。彼らの共通の見解は、すべてのものには一貫性があり、複雑な科学の理論的枠組みは、自然と人間のさまざまな変化を同じように説明できるというものです。彼らは、神経系、生態学、人工知能、およびカオス理論に関する過去 20 年間の蓄積された知識を通じて、この理論的枠組みを作成するための数学的ツールを獲得したと信じています。彼らはまた、これらのアイデアを適用することで、世界の自発的で自己組織化されたダイナミズムを前例のない方法で理解できるようになり、経済、ビジネス、さらには政治的行動に大きな影響を与えると信じています.彼らは、サンタフェ研究所によって策定された理論が、ニュートン以来科学を支配してきた直線的で還元主義的な考え方に対する最初の厳密な代替案であり、今日の世界の問題を適切に説明できると信じています.サンタフェ研究所の創設者であるジョージ・コーワンの言葉を引用すると、彼らは 21 世紀の新しい科学を創造していると信じています。
これが彼らの話です。