1.4: Fenómenos Emergentes

¿Qué hace que algo sea una explicación científica satisfactoria? Una respuesta satisfactoria es que se puede explicar un fenómeno aparentemente complejo en términos de mecanismos subyacentes más simples, que interactúan de maneras específicas. El clásico proceso científico del reduccionismo juega un papel crítico aquí, donde el complejo sistema se reduce a partes más simples. Sin embargo, también se necesita ir en la dirección opuesta, a menudo descuidada, el reconstruccionismo, donde el complejo sistema es realmente reconstruido a partir de estas partes más simples. A menudo, la única manera de lograr prácticamente esta reconstrucción es a través del modelado computacional. El resultado es un intento de capturar la esencia de la emergencia.

Figura\(1.1\): Simple ejemplo de emergencia de fenómenos, en un sistema físico muy sencillo: dos engranajes. Ambos paneles a y b contienen las mismas partes. Solo el panel b exhibe un fenómeno emergente a través de la interacción de los dos engranajes, causando cosas como los diferenciales de par y velocidad en los dos engranajes diferentes.

La emergencia se trata de interacciones entre partes. Los modelos de computadora pueden capturar muchas interacciones complejas y revelar tipos de emergencia no obvios.La emergencia se puede ilustrar en un sistema físico muy simple, dos engranajes que interactúan, como se muestra en la Figura 1.1. No es misterioso ni mágico. En el

otro lado, realmente lo es. Puedes hacer los engranajes de cualquier tipo de material suficientemente duro, y seguirán funcionando. Puede haber factores sutiles como la fricción y la durabilidad que varían. Pero en una amplia gama, no importa de qué estén hechos los engranajes. Así, existe un nivel de trascendencia que ocurre con la emergencia, donde el comportamiento del sistema de interacción más complejo no depende de muchas de las propiedades detalladas de las partes de nivel inferior. En efecto, la interacción en sí es lo que importa, y las partes son meros colocadores. Por supuesto, tienen que estar ahí, y cumplir con algunos criterios básicos, pero sin embargo son reemplazables.

Tomando este ejemplo en el dominio de interés aquí, ¿significa esto que podemos cambiar nuestras neuronas biológicas por otras artificiales, y todo debería seguir funcionando igual, siempre y cuando captemos las interacciones esenciales de la manera correcta? Algunos de nosotros creemos que este es el caso, y que cuando finalmente logremos poner suficientes neuronas en la configuración correcta en una gran simulación por computadora, el cerebro resultante apoyará la conciencia y todo lo demás, al igual que las que tenemos en nuestras propias cabezas. Surge una pregunta adicional interesante: ¿qué importancia tienen todas las interacciones entre nuestros cuerpos físicos y el entorno físico? Hay buenas razones para creer que esto es crítico. Así, tendremos que meter este cerebro en un robot. O quizás de manera más retadora, en un entorno virtual en una realidad virtual, todavía atascado dentro de la computadora. Será fascinante reflexionar sobre esta pregunta en tu viaje por el cerebro simulado...