KOSMISCHE SYNERGIE
Je ziet het overal: alles nijgt naar samenklonteren
De meeste van mijn vrienden geloven in de een of andere god. Ze lopen er niet mee te koop en ze begrijpen niets van mijn bezwaren. Of ik soms atheïst ben, of agnost? Maar dat is niet waar het om gaat. Mijn bedenking is niet gericht tegen hun vertrouwen in iets bovennatuurlijks maar betreft het gemak waarmee de werkelijkheid wordt opgevat als een onsamenhangende verzameling ongeregeld met de mens als kroongetuige. Ik ben naturalist. Ik ben ervan overtuigd dat de werkelijkheid uit zichzelf kan worden verklaard. Ik geloof dat de werkelijkheid vol zit met emergente verschijnselen die uit het niets lijken op te duiken en een universeel patroon volgen. Iedereen wil graag weten hoe de werkelijkheid echt in elkaar zit. Dan kun je beter proberen dit soort patronen te vinden dan het antwoord te zoeken bij de Onvindbare*.
Samenhang is een kwaliteit, als zodanig biedt het geen aanknopingspunt voor kwantificering. De constatering dat dingen met elkaar samenhangen schept een beeld van de werkelijkheid dat gebaseerd is op correlatie, niet op oorzakelijkheid.
Het is een hardnekkig misverstand dat evolutie een willekeurig proces zou zijn. De misvatting wordt in stand gehouden door de aanhangers van scheppingsverhalen die ironisch genoeg hun opvatting bevestigd zien in Richard Dawkins’ Blinde Horlogemaker (1986) waarin de stellige atheïst benadrukt dat evolutie steeds begint met een toevallige verandering van het erfelijk materiaal. Daartegen moet worden ingebracht dat slechts een klein deel van de genetische mutaties tot uitdrukking komt in het organisme en dat er pas sprake is van een evolutionair proces als de nieuwe eigenschap de overlevingskans en het verwekken van nakomelingen ten goede komt.
De natuurlijke selectie die Dawkins zo fel verdedigt speelt zich af op het organismale niveau en wordt niet alleen door genetische veranderingen veroorzaakt maar ook door samenwerkingsverbanden tussen uiteenlopende organismen (symbiotische evolutie). Met name de grote evolutionaire transities waarbij bestaande organismen zich hebben samengevoegd tot categorieën op een ‘hoger’ niveau (microben – eencelligen; eencelligen – meercelligen) hebben bijgedragen aan de toenemende complexiteit die kenmerkend is voor de (organismale) evolutie.
Tegenstanders van de evolutieleer voeren graag aan dat de toename van complexiteit in strijd is met tweede hoofdwet van de thermodynamica. Die stelt dat in een gesloten systeem de hoeveelheid bruikbare energie voortdurend afneemt doordat er steeds warmte ‘weglekt’ (de entropie, het aantal mogelijke corpusculaire configuraties, neemt voortdurend toe). De biosfeer is echter geen gesloten systeem. Zowel van buitenaf (zonnestraling) als van binnenuit (aardwarmte) wordt (nuttige) energie aangevoerd om de ordening van structuren te faciliteren. Daarmee neemt het aantal mogelijke moleculaire configuraties op het aardoppervlak af (dat betreft overigens niet alleen de biosfeer maar ook fysische zaken als golfstromen, kristalvorming en vulkanisme.
Door het toenemen van de complexiteit ontstaan emergente eigenschappen. De energietoevoer heeft een willekeurig veranderende combinatie van configuraties tot gevolg die stapsgewijs tot meer complexiteit leiden. Het dooreen husselen van mogelijkheden totdat via natuurlijke selectie een stabiel resultaat is bereikt, lijkt wel wat op het ontsluiten van een geheime toegangscode door ‘trial en error’. De hoeveelheid beschikbare tijd (honderden miljoenen jaren) is voldoende om de juiste combinatie te vinden en naarmate de complexiteit toeneemt, verloopt het decoderen sneller.
De mate van complexiteit van een dynamisch systeem kan worden uitgedrukt in vermogen per eenheid van massa (Watt/kg). Vergelijking van de waarden voor organismale structuren met toenemende complexiteit (van microben via planten en dieren naar menselijke hersenen) levert een toename op van het genormaliseerde vermogen met een factor 103. Als overtuigd naturalist beschouw ik onszelf en onze cultuur als een onderdeel van de natuur (en niet een tegenhanger). De organismale, culturele en technologische ontwikkelingen maken m.i. allemaal deel uit van één en dezelfde evolutie waarbij de complexiteit exponentieel toeneemt. Deze is tijdens de technologische innovaties van de afgelopen paar honderd jaar (stoommachine – vliegtuig – mobieltje) toegenomen met minstens een factor 106!
Zelfs als je gelooft in het wonder van de schepping in plaats van de naturalistische verklaring voor het bestaan van organismale diversiteit kun je er niet omheen dat cellen de neiging vertonen tot samenklonteren. Dat komt tot uitdrukking aan zowel het begin van ons leven (vorming klontje cellen na de conceptie) als het einde ervan (vorming van goed- en/of kwaadaardige celwoekeringen).
Biologische systemen zitten ingewikkeld in elkaar. Ze vertonen een complexe gelaagdheid met een interactieve wisselwerking tussen in- en output. Met systeembiologisch onderzoek tracht men te achterhalen hoe de deelsystemen op verschillende niveaus samenwerken en elkaar beïnvloeden. Zo hoopt men de eigenschappen van de systemen nauwkeuriger te kunnen voorspellen. Dat heeft een enorme sociale en economische impact. Voor medische en farmaceutische sectoren maakt dit de ontwikkeling van geïndividualiseerde behandelingen en combinatietherapie mogelijk, wat naar verwachting ook de kosteneffectiviteit zal verhogen.*
Op technologisch gebied is er door de eeuwen heen een ontwikkeling herkenbaar die onze samenleving voortdurend hechter doet samenklonteren en waaraan menselijke individuen zich steeds minder kunnen onttrekken. In de huidige maatschappij wordt dat bevestigd door de toenemende mondiale infrastructuur, het internet en de mobiele communicatie. Door de geïntegreerde toepassing van robotica en kunstmatige intelligentie zal deze ontwikkeling verder toenemen.
Moderne robots hebben hun bestaan te danken aan de samenvoeging van innovatieve technieken gedurende een periode van eeuwen. Het Tsjechische woord robota betekent zoveel als dienaar of slavenarbeid en werd gebruikt door Karel Čapek in zijn toneelstuk Rosumovi Univerzální Roboti (1920), waarin hij ze introduceerde als kille namaakmensen die het uiteindelijk van ons overnemen. Die onvermijdelijke ontwikkeling is eenvoudigweg terug te voeren tot de universele drang om dingen in elkaar te zetten. De kosmische unificatie. Een onzichtbare strijd tegen de entropie.
De eerste automaten waren vernuftig geconstrueerde apparaten waarin de zwaartekracht werd omgezet in beweging, bijvoorbeeld door middel van stromend water. Simulatie van de stroombeweging met tandwielen verhoogde de toepassingsmogelijkheden aanzienlijk, net als het gebruik van veermechanieken en – later – elektriciteit. Het hart van het mechanisch uurwerk, het echappement, stamt uit het begin van het tweede millennium en deed uitstekend dienst als regulator van de beweging. Het kon, ter lering ende vermaek, ook worden toegepast in speelgoed en kermisattracties.
Krachtbronnen als stoom, steenkool en aardolie hebben bijgedragen aan tal van technologische ontwikkelingen maar uiteindelijk bleken waterstoffusie en elektrische batterijen de meest universele energiebronnen te zijn met vrijwel onbeperkte toepassingsmogelijkheden.
De voorlopers van autonome machines waren heel wat robuuster dan uurwerken en diende een scala aan bewegingen te kunnen verrichten. Daarvoor werden ze uitgerust met uiteenlopende typen elektromotoren. Beweging kon ook worden gerealiseerd door verandering van luchtdruk zodat pneumatische pompjes deel konden uitmaken van het apparaat.
Voor de automatisering was een heel ander ingrediënt nodig, namelijk een vorm van informatieopslag waarmee de beweging automatisch gestuurd kon worden. Al in de 14e eeuw werd een cilindervormige trommel met pinnetjes ontwikkeld voor het aansturen van carillons en muziekdozen en in de 19e eeuw werden ponskaarten gebruikt in weefgetouwen. Deze opslagmedia werden gebruikt in de eerste programmeerbare machines. In de 20e eeuw aanvankelijk nog ponskaarten maar daarna magnetische banden en schijven. In combinatie met de snel evoluerende elektrotechniek werden de automaten steeds handzamer. Machines werden uitgerust met transistors en andere geïntegreerde schakelingen. Sensoren werden aangebracht om informatie-input te generen.
Voor de assemblage van een moderne robot zijn componenten nodig die elk een eigen ontwikkelingsgeschiedenis hebben doorgemaakt voordat ze met elkaar verenigd werden tot één autonome machine. Integratie van AI (kunstmatige intelligentie) in al deze componenten heeft het autonome vermogen zodanig verbeterd dat de machine in staat is zichzelf te assembleren. En wellicht te verbeteren. Een ontwikkeling die niet iedereen kan waarderen.*
De dystopische angst voor een overname van de wereld door robots is typerend voor de gebrekkige kennis van de synergetische evolutie. Zij (de robots) zullen uitzwermen over ons zonnestelsel en verder weg reizen terwijl wij dichter bij huis blijven. De machines volgen hun eigen superieure evolutie en zullen zich weinig gelegen laten aan hun biologische oorsprong. De mensheid heeft genoeg aan het in stand houden van haar eigen biosfeer dan dat ze zich zorgen moet maken over de toekomst van de robosfeer.*
De neiging tot samenklonteren is geen exclusieve eigenschap van onze maatschappij of van het leven in het algemeen. Het lijkt veel meer een fundamenteel kenmerk van de kosmos zelf te zijn.
Lang voordat de biologische evolutie op aarde kon plaatsvinden, moest eerst de aarde zelf nog ontstaan. Volgens de accretie theorie van Viktor Safronov is de aarde (samen met de andere planeten) ontstaan door adhesie van ruimtestof dat daarna onder invloed van de eigen gravitatie is gaan samenklonteren tot materieverdichtingen (planetesimalen) in een schijf rondom de zon.
Sinds het ontstaan van ons universum, zo’n 13,8 miljard jaar geleden, lijkt er sprake te zijn van een voortdurend samenklonteren. Vanaf het eerste begin, dat ik gemakshalve leg bij een bal gloeiendhete quark-gluonplasma met een doorsnede van ongeveer 1 meter, nam de extreem hoge temperatuur voortdurend af doordat het volume razendsnel toenam. Er ontstonden conglomeraten met een oplopende hiërarchie. Gluonen koppelden quarks aaneen tot protonen en neutronen. Protonen bonden zich aan neutronen en vormden deuteriumkernen die onderling versmolten tot heliumkernen. Deze situatie werd al binnen 20 minuten na de oerknal bereikt. De temperatuur was gedaald van ca. 1032 Kelvin naar 109 K. en de doorsnede van het heelal was ondertussen meer dan 1018 meter.
Het duurde vervolgens een paar honderdduizend jaar voordat de temperatuur voldoende laag was om vrije elektronen en kernen te combineren tot atomen. Voornamelijk waterstof. Hun onderlinge aantrekking door gravitatie leidde na 100 miljoen jaar tot stervorming. Moleculaire stofwolken met extreem hoge dichtheid stortten als het ware in onder hun eigen gewicht (spontane stervorming) of werden door energetische schokgolven verder verdicht (teweeggebrachte stervorming) waarbij druk en temperatuur opliepen.
Stervorming is nog steeds aan de gang door het ontstaan van lokale dichtheden in contraherende gaswolken. Daarbij wordt een deel van de gravitatie-energie omgezet in waarneembare infrarode straling. Zodra de dichtheid en temperatuur hoog genoeg zijn, fuseren waterstofatomen tot heliumatomen en laten het gas stralen.
Afhankelijk van hun massa verloopt de evolutie van sterren volgens verschillende trajecten. Relatief lichte sterren (tot 8x de massa van de zon) bereiken een evenwicht tussen de naar binnen gerichte druk en naar buiten gerichte stralingsenergie. Aanvankelijk is die energie het gevolg van het samenklonteren (fusie) van waterstofatomen tot heliumatomen. Na verloop van tijd gaan de heliumatomen fuseren tot koolstof en zuurstof, waarbij vooral in de kern van het hemellichaam de temperatuur sterk toeneemt en de ster doet zwellen. Daardoor neemt de oppervlaktetemperatuur af en ontstaat een rode kleur (rode reus). Uiteindelijk worden de buitenste lagen weggeblazen en blijft een gefuseerde klont van voornamelijk koolstof over (witte dwerg). Als een witte dwerg zwaarder wordt doordat er massa wordt aangetrokken uit nabijgelegen sterren kan deze nog verder imploderen en zich gaan gedragen als de ingestorte kern van een zware ster.
Zware sterren stralen tijdens hun vorming grote hoeveelheden energie uit terwijl hun massa blijft toenemen. Dat komt doordat bij het zwaarder worden de temperatuur steeds hoger wordt. Na de fusie van heliumatomen tot koolstof en zuurstof gaan deze grotere atomen verder fuseren tot silicium en vervolgens tot ijzer en nikkel. Daarna implodeert het binnenste van de ster waarbij zoveel energie vrijkomt dat de buitenlagen de ruimte in worden geblazen. Zo’n explosie staat bekend als een supernova. In de overgebleven klont smelten elektronen, protonen en neutronen samen tot een (extreem zware) neutronenster. Bij zeer zware sterren kan de gevormde neutronenster nog verder imploderen tot een zogenaamd zwart gat. De uitgestoten zware elementen vormen kosmische stofwolken waaruit weer planeten ontstaan.*
Alle hemellichamen worden dus in beginsel gevormd door het samenklonteren van materie. Bij sterren komt dat vooral door het fuseren van lichte elementen, bij planeten als de aarde is het allereerst het gevolg van adhesie van moleculair stof dat bestaat uit zwaardere elementen die bij de implosie van een stervende ster de ruimte worden ingeblazen.
De aarde bestaat voor het grootste deel uit ijzer, siliciumoxide en andere zuurstofverbindingen. Dat komt vooral door het agressieve karakter van zuurstof en de elektromagnetische kracht om verschillende typen atomen tot moleculen te smeden. Zo werd alle zuurstof in eerste instantie aan andere elementen gebonden, zoals waterstof (tot de vorming van water) en koolstof (tot de vorming van koolzuur of CO2). Door de bijzondere eigenschappen van water konden in deze stof talloze positief en negatief geladen deeltjes (ionen) voorkomen van zeer uiteenlopende elementen. Daaruit ontstonden o.i.v. elektrische ontlading en kosmische straling grote moleculen van vooral waterstof, koolstof en zuurstof in combinatie met fosfor, stikstof en zwavel grote moleculen als aminuzuren en koolhydraten die op hun beurt tot complexe clusters samenklonterden. Andersoortige samenstellingen leidden tot zelfkatalyse en replicatie (een soort sneeuwbaleffect waarbij de omgevingsmoleculen dezelfde configuratie vormen). Op zeker moment integreerden verschillende van deze systemen tot een nieuwe eenheid die het vermogen had om voldoende energie op te wekken om zichzelf in stand te houden na te maken. De eigenschappen van een dergelijke eenheid bestempelen we nu met 'leven'.
Leven bestaat door het in stand houden van een elektronenstroom die via verschillende moleculen terecht komt bij een terminale ontvanger. In veel gevallen is dat een zuurstofatoom (als gevolg van fotosynthese). Als dat zuurstof vrijkomt bindt het zich aan andere elementen (net als in het begin op aarde; oxidatie) maar als die niet meer voorhanden zijn, blijft de zuurstof in de atmosfeer hangen. De minuscule organismen die hiervoor verantwoordelijk waren, gebruikten het zonlicht als energiebron. Er waren echter ook andere manieren om aan energie te komen (via aardwarmte, chemische reacties e.d.) waarbij andere elementen vrijkwamen (o.a. stikstof en zwavel). Na verloop van zeer lange tijd (2 miljard jaar) ‘ontdekten’ de verschillende micro-organismen een vorm van samenwerking die een gunstiger overlevingsstrategie opleverde en die is beschreven in de endosymbiontentheorie*: een soort vergroeiing waardoor de (veel grotere) eukaryotische cel ontstond (waar later alle meercellige organismen uit voortkwamen) en die in staat was om de vrije zuurstof te gebruik om te kunnen bestaan.
Het leven zoals wij dat kennen is dus ook een voortbrengsel van de kosmische neiging tot samenklonteren.
Synergie is wellicht universeler dan entropie.
Niet alleen astrofysici, ook economen weten wat synergie betekent. Wie liever wat dichter bij huis blijft, moet zich maar eens verdiepen in de voordelen van bedrijfsmatige samenwerking en fuseren. Een betrekkelijk recent voorbeeld:
Om een log en slecht functionerend bedrijf om te zetten naar een dynamische groeionderneming, koos Jack Welch, voormalig bestuursvoorzitter van General Electric, voor expansie en optimalisatie. Dat maakte hem tot een legende maar gaf hem ook de naam meedogenloos te zijn voor zijn ondergeschikten. Als managers geen verbeteringen konden leveren, werden ze vervangen door anderen die dat wel konden. Voortdurende verandering en het streven naar verbetering waren het motto. Door het stroomlijnen van activiteiten, het verwerven van nieuwe bedrijven en het nastreven om elk bedrijf onder de GE-paraplu tot de beste op zijn gebied te maken, kon het bedrijf van 1981 tot 2001 dramatisch uitbreiden. De waarde van het bedrijf steeg in die periode van 13 miljard naar enkele honderden miljarden dollars.*
De sociaal-culturele wereld om ons heen laat voortdurend zien hoe het aaneensluiten van gelijkgestemden een meer of minder belangrijke bijdrage leverde aan onze maatschappelijke vooruitgang. Niet zelden leidt het maatschappelijke samenklonteren tot een maatschappelijke omwenteling. Vaak begint het met een klein klontje dat uitgroeit tot een enorme kluit. Historische voorbeelden zijn de bestorming van de Bastille (Franse revolutie), muiterij op de Potemkin (Russische revolutie) en de uitvinding van de stoommachine (industriële revolutie).
Na de tweede wereldoorlog kwamen vooral in de westerse wereld jongeren in opstand tegen de maatschappij van hun ouders. Aanvankelijk in kleine groepjes die een hele generatie mobiliseerden. In de Verenigde Staten waren het de beatniks, in Frankrijk de Parijse studenten, in Nederland hadden we Provo.
De jaren zestig van de vorige eeuw worden wel samengevat als het decennium van de generatiekloof waarlangs een breuk ontstond tussen gezagsgetrouwe ouderen en antiautoritaire jongeren. De onvrede van de naoorlogse jeugd kwam vooral tot uiting in de beatcultuur, Vietnamdemonstraties en democratiseringsgolven. Tegen het eind van de jaren zestig was er zelfs een heuse emancipatiebeweging die opkwam voor seksuele vrijheid en gelijkwaardigheid.
Aan de sociaalpsychologische basis van deze maatschappelijke verandering lag het algemene besef dat de individuele behoefte tot zelfverwerkelijking gerealiseerd kon worden door groepsvorming. Opkomen voor jezelf door samen te gaan met anderen. Een revolutie werd het niet want de gevestigde orde was tot dezelfde slotsom gekomen: if you can’t beat them, join them! In anarchistische kringen was dat bekend, zoals blijkt uit het onderstaande briefje van Gesina de Lange aan haar vijf jaar jongere broer Jurriaan Andriessen.
Driebergen, december 1969
Lieve Jur
Het was heerlijk om weer eens allemaal bij elkaar te zijn. Helemaal in de geest van mama. Papa maakt nog steeds fantastische muziek en wat jij van ‘Time-Spirit’ hebt laten horen is grandioos. Ik weet zeker dat je broertje er ook zo over denkt. Wij zijn een hele fijne familie!
Mijn bijdehante pleegdochter* ergert zich aan onze saamhorigheid; ze vindt ons elitair. Ze ziet ons als een handvol noten en graankorrels op de evolutionaire molen en wat is – volgens haar – ons dagelijks brood anders dan een massa vermalen korrels? Het is een intelligent meisje maar natuurlijk heeft ze ongelijk. Al vindt Louis van niet.
Je moet het hem maar vergeven; hij is een kind van zijn tijd. Je weet toch ook wel dat er nu heel anders tegen orkestrale conventies wordt aangekeken dan pakweg 15 jaar geleden. Hij is jong en ambitieus. Hij legt zich niet neer bij repressieve tolerantie. Hij wil echt de hele hiërarchie afbreken. Weg met de verzuiling en vóór het proletariaat. Zijn muziek moet een soort Marxistische boodschap prediken: het samengaan van individuele vrijheid en strenge discipline. In zijn composities ligt de maat vast maar de instrumentalist mag zelf de toon bepalen. Hij dwingt ze tot improvisatie, net als in de jazz. Dat zou jij toch moeten herkennen. Maar Louis gaat nog verder. Hij stelt zichzelf en alle orkestleden, ongeacht hun instrument, alle muziekgenres (en zelfs het publiek) als gelijkwaardige elementen van één muzikale samenwerking. Daarmee hoopt hij echt iets nieuws te creëren. ‘De Tijd zal het leren’, heeft hij me toegefluisterd.
Liefs van je zusje Hiek.
Uiteindelijk hebben het anti-establishment sentiment en de bindende kracht van muziek een sfeer opgewekt die alleen wordt ervaren in gezelschap van een groot aantal gelijkgestemden onder blootstelling aan opwindende auditieve en visuele prikkels. Een soort ‘collectief bruisen’ als aankondiging van een nog onbekende maar veelbelovende toekomst: TomorrowWorld.*
YesterdayWorld daarentegen roept pastorale beelden op van een geïdealiseerd arcadisch landschap. Stoeiende kinderen vermaken zich in de nabijheid van hun tevreden zwoegende ouders. Straks met het het hele gezin rond de kookpot.
Voor het begin van de industriële revolutie in de 19e eeuw haalde iedereen bij de talloze veeboertjes zelf een pannetje rauwe melk dat men thuis vóór gebruik wel eerst even moest koken. Na verloop van tijd trokken steeds meer mensen naar de stad waar ze onder armzalige omstandigheden samenklonterden in woonkazernes. Bij wie het zich kon veroorloven werd de melk bezorgd (nog wel eerst even koken) door zogenaamde melkboeren. Pas tegen het einde van de 19e eeuw ontstonden coöperatieve melk- en zuivelfabrieken doordat de economische druk kleine keuterboertjes had gedwongen om te gaan samenwerken. Bovendien werd in de melkerijen voor het eerst pasteurisatie toegepast zodat die thuis niet meer gekookt hoefde te worden. Naarmate de stedelijke agglomeraties groter werden trokken ze steeds meer boeren aan. Het platteland werd als het ware leeg gezogen. Zelfs middelgrote boeren konden slechts standhouden door aan te sluiten bij de coöperaties. Uiteindelijk waren er alleen nog superboeren.
Ruim een eeuw geleden werden de koeien nog met de hand gemolken, werd de melk afgeroomd om thuis tot boter te worden gekarnd. Op andere boerderijen werd de melk gebruikt om tot kaas te verwerken. De melkproducten werden in de 20e eeuw grootschalig geproduceerd in zuivelfabrieken. Boter door het samenklonteren van vet, kaas door de coagulatie van eiwitten.
Omdat vee ook moet eten is er landbouw. Gras levert de suikers die nodig zijn voor de melkproductie. Suikers (koolhydraten) klitten samen tot een kluwen en vormen zo cellulose en zetmeel.*
Alle levende wezens hebben water nodig. En wat zouten en mineralen. Sommige kunnen hiermee alles maken wat ze nodig hebben (planten) en vormen daarmee het voedsel voor anderen (dieren).
Onze belangrijkste voedingsstoffen, vetten, suikers en eiwitten, bestaan dankzij het samenklonteren van water en koolzuur tot deze macromoleculen. Zonder deze zouden wij er niet zijn. Zonder het samenklonteren van kosmische stof zouden de planeten niet bestaan, zou de aarde er niet zijn. Zonder de sterke kernkracht en de zwaartekracht zou sterrenstof niet bestaan. Zou er geen gedachte meer rondwaren, hoe scherp- of stompzinnig ook, zonder brein, hersenloos, leeg.
Zoals alle organen zijn onze hersenen opgebouwd uit afzonderlijk cellen, zogenaamde neuronen. De werking van de hersenen berust op de communicatie tussen de neuronen. Die communicatie vindt plaats waar de membranen van neuronen heel dicht bij elkaar liggen, de zogenaamde synapsen. Elk neuron gedraagt zich als een schakelaar, aan of uit, een tussenweg is er niet, maar de onderlinge synapsen kunnen wel in sterkte variëren (synaptische plasticiteit). De samenklontering van miljarden neuronen met hun tientallen biljoenen synapsen vormt een groot aantal neurale netwerken dat ons in staat stelt te anticiperen op onze omgeving en een reconstructie te maken van de werkelijkheid (cognities). De netwerken ontstaan door specifieke en herhaalde stimulatie van afzonderlijke neuronen (leren; opslaan van herinneringen).
De ‘hersenen’ van de rondworm Caenorhabditis elegans bestaan uit 302 neuronen. Ze stellen de diertjes in staat hun gedrag af te stemmen op veranderingen in de omgeving om te overleven. Het leerproces verloopt via neurotransmitters in de neurale synaptische verbindingen. Als reactie op voedselgebrek in een zoute omgeving produceren sommige neuronen de transmitter nematocine. De stof lijkt op de neuropeptiden oxytocine en vasopressine die in de menselijke hersenen leer- en geheugenprocessen sturen. Dat het leergedrag van de mens en het wormpje zoveel overeenkomst vertoont, doet vermoeden dat het proces al heel oud is.
Hoewel neuronen complexe cellen zijn, is alleen een netwerk van meerdere neuronen in staat om een leerproces te genereren. Dit komt door de synaptische plasticiteit: de elektrische signalen worden efficiënter overgedragen door een betere verbinding tussen de neuronen. Hun elektrische prikkelbaarheid verandert als gevolg van hun eigen activiteit! Hoe groter de klont, hoe complexer de synaptische communicatie, des te sterker de neurale synergie.*
Ons bewustzijn (of in elk geval de beleving ervan) is het resultaat van een gigantische samenklontering van neuronen. Tegelijkertijd heerst er wereldwijd een intuïtief vermoeden – soms zelfs zekerheid – dat die materiële basis (de neuronen) een onvoldoende bestaansgrond is voor dat bewustzijn. Er ontbreekt iets, namelijk een spirituele doelgerichtheid. Volgens de meeste mensen maakt hun bewustzijn deel uit van de godheid waarin ze geloven. Volgens anderen, een minderheid, wordt dat geloof ingegeven door persoonlijke religieuze verlangens. Die subjectieve beleving mist in hun ogen de rationele logica die noodzakelijk is voor een algemeen geldende theorie.
Niettemin hebben snaartheoretici inmiddels wiskundige modellen ontwikkeld waarmee ze het bestaan van absurde kwantumverschijnselen proberen te verklaren. Zonder dat daarvoor een onaards aantal dimensies nodig is. In plaats daarvan maken ze gebruik van een negatieve ‘pijl van de tijd’, een in de toekomst geplaatste oorzaak. Een dergelijke syntropische benadering van de werkelijkheid zou de wereld van de (astro)fysica volledig op zijn kop zetten maar wellicht opheldering kunnen geven over het mysterie van de donkere energie en materie. Het zou als tegenhanger van de entropie in elk geval kunnen verklaren waarom alles nijgt naar samenklonteren.
De voortdurende opeenstapeling van emergente verschijnselen kun je zien als een uitdijend heelal van steeds uitgebreidere informatie. Daarbij lijkt elke emergentie zelf een gecomprimeerde vorm van informatie te zijn. Dit samenpersen van kennis zou kenmerkend zijn voor de 'staande golf van de tijd'. Dat is een combinatie van de vooruitlopende en terugkerende elektromagnetische golven die zowel hun bron in het verleden (entropisch) als in de toekomst (syntropisch) hebben liggen [het bestaan van een negatieve 'pijl van de tijd' kan worden afgeleid uit de quantumelektrodynamica en vervangt het bestaan van antimaterie]. De zin van het bestaan is dan de constatering dat wij deel uitmaken van de allesomvattende expressie van een universeel informatieveld. Het voortdurende samenklonteren vindt, simplistisch voorgesteld, plaats in de knopen van een vier dimensionale staande golf tussen het verleden en de toekomst.
Emergentie is het resultaat van de complexe interactie tussen top-down en bottom-up factoren waardoor een entiteit ontstaat met andersoortige eigenschappen dan de samenstellende factoren. Emergentie biedt daarom wel aanknopingspunten voor kwantificering.
Gerelateerde Engelstalige literatuur
Richard Amoroso. Universal Quantum Computing. Supervening Decoherence - Surmounting Uncertainty. World Scientific Publ. Co. Pte. Ltd., 2017
Eric Chaisson. Cosmic evolution. The rise of complexity in nature. Harvard University Press, 2004
John Cramer. The Quantum Handshake. Entanglement, Nonlocality and Transactions. Springer, 2016
Ruth Kastner. Adventures in Quantumland: Exploring Our Unseen Reality. World Scientific Publ. Europe Ltd., 2019
Stuart Kauffman. Humanity in a creative universe. Oxford University Press, 2016
John Maynard Smith & Eörs Szathmáry. The major transitions in evolution. Freeman New York, 1995
Gerelateerde Nederlandstalige literatuur
Roel van Duijn. De geschiedenis van de provotarische beweging 1965-1967. Meulenhoff, 1985
Richard Feijnman. QED. De zonderlinge theorie van licht en materie. Aramith, 1988
Agnes van der Horst. De Andriessens. Schuyt Nederland, 2013
Bart de Moor. Evolutie, complexiteit en creativiteit. Univ. Leuven, 2009
Ilya Prigogine & Isabelle Stengers. Orde uit chaos. Prometheus, 1985
Max Tegmark. Life 3.0. Maven Publishing, 2017
Jack Welch & John Byrne. Waar het om gaat. Spectrum, 2003
Jeanette Winterson. Frankusstein. Atlas Contact, 2019