Synergetik

Die Synergetik ist die Lehre vom Zusammenwirken von Elementen gleich welcher Art, die innerhalb eines komplexen dynamischen Systems miteinander in Wechselwirkung treten (bspw. Moleküle, Zellen oder Menschen). Sie erforscht allgemeingültige Prinzipien und Gesetzmäßigkeiten des Zusammenwirkens (auch Synergie genannt), die universell in Physik, Chemie, Biologie, Psychologie und Soziologie vorkommen und liefert eine einheitliche mathematische Beschreibung dieser Phänomene. Die spontane Bildung synergetischer Strukturen wird als Selbstorganisation bezeichnet.

Die Synergetik ist in den 1970er Jahren aus der statistischen Physik der Nichtgleichgewichtssysteme hervorgegangen (Hermann Haken) und behandelte demgemäß zunächst rein physikalische Systeme, deren bekanntestes der Laser als zentrales Beispiel für kollektives Verhalten ist. An diesem beispielhaften System der Selbstorganisation fern dem thermodynamischen Gleichgewicht konnten die wesentlichen Prinzipien, wie das Prinzip der Ordnungsparameter, das Versklavungsprinzip und der Zusammenhang mit der Theorie der Phasenübergänge entwickelt werden.

Das Prinzip der Ordnungsparameter besagt, dass das Verhalten, also die Dynamik, der Systemteile eines komplexen Gesamtsystems durch einige wenige Ordnungsparameter bestimmt wird. Damit findet, verglichen mit der Komplexität bei der Betrachtung eines Einzelsystems, eine erhebliche Informationskomprimierung statt. Denn zur Verhaltensbeschreibung des Gesamtsystems reicht es, abhängig vom Ordnungsparameter-Raum einige wenige Gleichungen aufzustellen, die das Gesamtsystem beschreiben.

Durch die grundlegende Ähnlichkeit aller Systeme, die sich unabhängig von der konkreten Wechselwirkung aus vielen Konstituenten zusammensetzen, konnten die entwickelten Methoden auf viele andere Bereiche ausgeweitet werden. In der Chemie ist das bekannteste Beispiel die Belousov-Zhabotinsky-Reaktion, bei der man räumliche und zeitliche Muster beobachten kann.

Weitere Beispiele sind:

• Bénard- und Taylorinstabilität
• Wolkenmuster
• Hirnströme (EEG)
• chemotaktische Aktivität des Schleimpilzes
• Räuber-Beute-Systeme
• öffentliche Meinungsbildung

Synergetik wurde durch ihre breite Anwendbarkeit in interdisziplinären Bereichen teilweise auf ein Schlagwort reduziert, das nicht mehr als eine Gemeinschaftswirkung bedeutet, die über die Summe der Leistungen der Einzelnen hinausgeht. Die Synergetik ist jedoch eher eine mathematisch exakt formulierte Theorie als eine philosophische oder wissenschaftstheoretische Position.