Separatrix
Physik
Basiwissen
Eine Separatrix ist eine Fläche oder Linie, die verschiedene Entwicklunglinien eines zeitlich veränderlichen Systems gegeneinander abtrennt. Das ist hier kurz vorgestellt.
Separatrizen von Phasenräumen
In einem sogenannten Phasenraum stellt man jeden möglichen Zustand eines Systems als einen einzelnen Punkt dar. Die Menge aller Punkte gibt dann auch alle Zustände an, die ein System einnehmen kann. Die zeitliche Entwicklung eines Systems kann dann zum Beispiel eine Linie durch diesen Phasenraum sein.
Die Maus-Brötchen-Geschichte als Beispiel
Ein beispielhaftes solches System kann ein trockenes Brötchen auf einem kleinen Boot auf einem kleinen Wasserbecken mit einer Maus auf dem Boot sein. Wirft die Maus das Brötchen vom Boot ins Wasser, wird sich das Brötchen im Wasser auflösen. Die Maus wird das Brötchen dann nicht mehr essen können. Wird die Maus hingegen das Brötchen essen, wird es danach nicht mehr ins Wasser gelangen können. Für Zustände in einem der Bereiche "Brötchen ist gegessen" und "Brötchen ist im Wasser" gibt es keine Phasenraum-Trajektorie um vom momentanen in den anderen Bereich zu wechseln. Der trennende Bereich ist die Separatrix im Phasenraum ↗
Separatrizen in der Geschichte?
Verläuft auch die Geschichte in möglichen Bereichen, zwischen denen es keinen Wechsel mehr geben kann, wenn einmal eine Entscheidung gefallen ist? Das Konzept einer technologischen Singularität beispielsweise beinhaltet die Idee, dass künstliche Formen von Intelligenz Menschen weitgehend entmündigen könnten. Die Menschheit hätte damit die Initiative zur Gestaltung der weiteren Geschichte abgegeben mit geringer Aussicht, sie jemals wieder zurück zu erlangen. Eine alternative Geschichte könnte so verlaufen, dass die Menschheit aktiv auf die Weiterentwicklung von künstlichen Intelligenzen verzichtet[2]. Zumindest vom ersten Zustand gäbe es keinen Weg mehr zum zweiten Zustand, sodass man hier im übertragenen Sinn vielleicht von einer Separatrix im Sinne der Geschichte sprechen könnte? Siehe dazu auch Pfadabhängigkeit ↗
Separatrizen in der Biologie
In der Biologie beobachtet man die Entstehung von Genotypen, die gleichsam einen Raum möglicher Phänonypen eröffnen und andere Räume als Entwicklungspfad verschließen[3]. Siehe auch Aminosäure-Barriere ↗
Fußnoten
- [1] Cecere, Grazia & Corrocher, Nicoletta & Gossart, Cédric & Ozman, Muge. (2014). Lock-in and path dependence: an evolutionary approach to eco-innovations. Journal of Evolutionary Economics. 24. 1037-1065. 10.1007/s00191-014-0381-5.
- [2] Nick Bostrom: The Future of Human Evolution. First version: 2004. Published in Death and Anti-Death: Two Hundred Years After Kant, Fifty Years After Turing, ed. Charles Tandy (Ria University Press: Palo Alto, California. 2004: pp. 339-371.
- [3] Lock-in-Effekte der Biologie führen schließen Entwicklungspfade aus: "any mutation (or sets of mutations) that creates the possibility of new phenotypes can persist for a very long period of time. That is, innovations that make possible a large range of new phenotypes can become frozen in time. By becoming frozen, these novel structures can no longer change, which means a range of phenotypes also become impossible. This opening and closing of phenotypic space is a new mechanism of macro-evolution." In: Julian Z. Xue, Leonid Chindelevich, Frédéric Guichard: Supply-driven evolution explains the locking-in of structures that open new evolutionary possibilities, such as higher hierarchies of organization. In: bioRxiv. 2022.07.18.500397. DOI: https://doi.org/10.1101/2022.07.18.500397
