Net als elk jaar komen spreeuwen uit alle windstreken samen voor een treffen in het dorp. Ze verzamelen zich in de bomen rond de kerk. Het is een hels kabaal en een gekrioel van vogels. Plotseling stijgt een aantal van hen op en daarna allemaal. Als een wolk, als één orgaan, vliegen ze rond in een formatie. Alle vogels op gelijke afstand van elkaar en met gelijke snelheid voeren samen een ballet op. Een onbekende hand regisseert het stuk. Aan het eind van het spektakel komen ze tot rust en doen ze weer hun eigen ding.

Overal zijn eilanden van regelmaat te herkennen, patronen binnen een omgeving van wanorde. Het zijn resultaten van zelforganisatie [1]. Een kristal is een vorm van zelforganisatie. De moleculen zijn hier geordend in een stabiele rangschikking. Hoe kennen deze atomen hun plek?
Vogelzwermen of scholen vissen zijn mooie voorbeelden waarbij orde ontstaat door een set van regels die het gedrag stuurt. Ook het ontstaan van organen bij de groei van een embryo verloopt via zelforganisatie. Een aantal eenvoudige codes die in de genen zijn vastgelegd vormen samen met de invloeden uit de omgeving de structuren van het orgaan. Zo ontwikkelen zich bijvoorbeeld vertakkingspatronen van de luchtwegen in de longen, nieren, klieren of andere organen. Wanneer vertakkingen in de buurt komen van een grotere dichtheid in de omgeving passen de celdelingen zich aan [2]. Het eindresultaat van een organisme, zoals een plant of dier, is niet als geheel vastgelegd in het DNA. Zoveel informatie past niet op het DNA. Het is de codering op het DNA samen met de effecten uit de omgeving, de downward control, die het proces sturen.

In de biologie zegt men: fenotype = genotype + invloed van buitenaf [3]
Met andere woorden: De uitkomst van een plant of dier is zijn erfelijke aanleg in combinatie met de invloeden uit de omgeving.
Wij zeggen: uitkomst = upward causality + downward causality.

Een aantal koolstofatomen willekeurig bij elkaar is niet voldoende om een diamant te vormen. Het gebeurt onder specifieke condities, zoals een hoge temperatuur en druk. Deze condities kunnen bij toeval in de natuur voorkomen, of het kan onder gecontroleerde omstandigheden synthetisch (let op het woord) door de mens gemaakt worden. Met alleen upward causality, de interacties tussen koolstofatomen, krijg je geen diamant. Het zijn de omstandigheden van de omgeving, de downward control, die zorgen voor de juiste kristalstructuur. Dit gaat niet alleen op voor zelforganisatie bij natuurkundige processen, maar ook bij biologische en sociale processen. In de gezondheidszorg en psychologie denkt men echter nog weinig in termen van zelforganisatie. Hier is nog een wereld te winnen.

Zelforganisatie is het ontstaan van nieuwe emergentie. Verschillende elementen, spelers of structuren vormen samen nieuwe functies. Zo ontstaan eilanden van stabiliteit met een, sterke of zwakke, ordening. De mate van stabiliteit varieert, maar binnen de organisatie is een zekere mate van voorspelbaarheid – een patroon – te herkennen. Het is dit evenwicht dat het mogelijk maakt om met modellen te werken. Tussen de eilanden blijft wanorde bestaan. In hoofdstuk 7 is het artikel van Bruno Burlando genoemd waarin hij aan de hand van de kennisparadox uiteenzet dat er met meer onderzoek niet minder, maar méér modellen komen. Je ontdekt meer eilanden, zou je kunnen zeggen. Maar bedenk dat deze nieuwe eilanden niet leiden tot het droogleggen van het water er tussenin. Integendeel, nieuw onderzoek deelt de oorspronkelijke eilanden op in nieuwe eilanden waardoor je meer water, meer onzekerheid, ontdekt. Wat is de laatste (de basale) onzekerheid waar je bij uitkomt? De superpositie?

We dachten misschien dat natuurwetten uiteindelijk alles zullen voorspellen in deze wereld. En dat we de chaos alleen nog maar hoeven te ontmaskeren. Maar kan het ook andersom zijn? Gaan we wellicht de onvoorspelbaarheid ontdekken? Zijn patronen, de eilanden van regelmaat, slechts uitzonderingen met alleen voorbijgaande voorspelbaarheid?

Zelforganisatie
Zelforganisatie is een proces waarbij in een complex-veranderlijk systeem spontaan structuren ontstaan. Een voorwaarde hiervoor is dat energie (lees: informatie) van buitenaf in het systeem wordt gebracht.
Een bekend voorbeeld van zelforganisatie is het ontstaan van orde in een doos met kleine en grote ballen als deze in een zwaartekrachtveld wordt geschud. De kleine ballen zullen uiteindelijk onderaan komen te liggen. Een ander voorbeeld is het ontstaan van een orkaan. Deze vormt zich bij gunstige winden en luchtdrukken en krijgt zijn energie uit het warme water van tropische oceanen.
Er is zelforganisatie (stabiliteit) in vaste stoffen, in vloeistoffen en in gassen. Maar de faseovergang, bijvoorbeeld van vloeibaar naar gas, is instabiel.
Het leven is ontstaan door zelforganisatie. In de natuur is overal zelforganisatie te herkennen. Selectiedruk (ook een vorm van downward control) bepaalt welke van de spontaan ontstane structuren succesvol zijn, en welke verdwijnen. Bedenk dat zelforganisatie het ontstaan van nieuwe eigenschappen betekent. Zelforganisatie maakt nieuwe emergentie.

Entropie, een maat voor waarschijnlijkheid
Zelforganisatie laat zien hoe uit onberekenbare kwantumprocessen voorspelbare patronen ontstaan. Van waarschijnlijkheid naar voorspelbaarheid. Het begrip entropie maakt dit duidelijker. Entropie is een belangrijk begrip uit de thermodynamica en informatietheorie. Het is een maat voor waarschijnlijkheid. Entropie heeft een richting, zegt men. Ze kan alleen toenemen. De tijd heeft ook een richting. In beide gevallen heeft dat te maken met de waarschijnlijkheid dat bij een zeer groot aantal mogelijkheden het optreden van een extreem zeldzame gebeurtenis te verwaarlozen is. Ontwikkelingen verlopen dan in de richting van het meest waarschijnlijke. Aanvullende informatie over entropie in acht korte artikelen vind je op https://www.quantumuniverse.nl/dossier-entropie

Laten we het voorbeeld van de grote en kleine ballen in de doos bekijken. Wanneer de grote en kleine ballen geschud worden is het zeer waarschijnlijk dat de kleine ballen een opening tussen de andere ballen kunnen vinden. Het is onwaarschijnlijk dat de grote ballen openingen vinden. De condities zijn zodanig dat er een patroon ontstaat. En hoe meer beweging, hoe duidelijker dat patroon wordt. Daar gaan we weer. Meer is anders. Op macroniveau, met meer gebeurtenissen, gaat waarschijnlijkheid een steeds grotere rol spelen.

Patronen, regels en wetmatigheden ontstaan op macroniveau.
Als voorbeeld voor het effect van toename van entropie gebruikt men vaak het kopje thee dat afkoelt en de temperatuur van de omgeving aanneemt. Of een druppel kleurstof die in een glas helder water valt en zich verspreid tot een egale verdeling is ontstaan. Een ander bekend voorbeeld is de vaas die in stukken valt en niet spontaan weer heel wordt. In al deze gevallen is de kans dat er iets anders gebeurt zo klein dat het verwaarloosbaar is. De ontwikkeling gaat in een bepaalde richting.
Stel dat hetzelfde van toepassing is bij het verspringen van verstrengelingen op kwantumniveau. In de metafoor van Darth Vader (hoofdstuk 12) is de waarschijnlijkheid dat de ruimte tussen de appel en de planeet gelijk blijft of toeneemt zo klein dat deze verwaarloosd mag worden. De ruimte zal kleiner worden. En wanneer de appel eenmaal op het oppervlak van de planeet ligt is de kans dat hij spontaan loslaat van het oppervlak en opstijgt zo extreem klein dat ook dit te verwaarlozen is. Om de appel op te kunnen tillen moet veel informatie van buiten ingebracht worden.
Het kleiner worden van de ruimte tussen systemen met massa, of liever complexe superpositie, zou je een patroon kunnen noemen. In dit geval is het patroon zo sterk dat het een wetmatigheid is. De wet van de zwaartekracht. Onder bepaalde condities (wanneer andere invloeden zoals bijvoorbeeld lading te verwaarlozen zijn) zal de afstand tussen systemen met complexe superpositie altijd kleiner worden. In de visie van samenhang is een ‘deeltje met massa’ informatie die complexer verstrengeld is dan die van een foton. Deze informatie zal minder vaak verspringen. In deel 2 wordt dit verder uitgewerkt.
Wanneer verschillen in waarschijnlijkheid minder groot zijn, worden patronen minder stabiel, omdat de kans dat er iets uitzonderlijks gebeurt groter is.

Eenvoudig en stabiel evenwicht versus complex en dynamisch evenwicht.
Zelforganisatie beschrijft hoe nieuwe patronen/dingen ontstaan door een samenspel tussen upward en downward causality. Het zijn doorlopende processen die een evenwicht in stand houden. Zo’n evenwicht kan eenvoudig en stabiel zijn, zoals bij een diamant. Het kan ook complex en dynamisch zijn, zoals in de levende natuur. Bij eenvoudige en stabiele structuren is relatief gemakkelijk te achterhalen hoe deze ontstaan. Vaak is het zelfs na te bootsen zoals in het voorbeeld van de diamant die je in een laboratorium kunt maken. Met degelijke stabiele structuren kun je makkelijk manipuleren. Ze zijn te berekenen. Er is maakbaarheid. Bij complex-dynamische structuren spelen echter heel veel factoren uit de omgeving een rol, die ook nog eens onderling elkaar beïnvloeden. Dat is niet meer te ontrafelen en ook niet meer na te bootsen. Hier moet je bij manipulaties voorzichtig zijn om het evenwicht niet te verstoren. Levende natuur is kwetsbaar en gemakkelijk te vernietigen.

We zijn beginnelingen op het gebied van zelforganisatie
We zijn in de afgelopen eeuw goed geworden in het doen van onderzoek met steeds betere diagnostische apparatuur, verfijnde analysemethoden en krachtige computers. We besteden veel tijd, inspanning en enorme geldbedragen aan onderzoek. En nu blijkt dat we geen aandacht hebben gehad voor de samenhang. Want hoeveel weten we van synthese, emergentie en zelforganisatie? We zijn beginners op dit gebied. Het lijkt hard nodig om hierin beter te worden. Ingrijpen in allerlei biologische processen kan een evenwicht van zelforganisatie verstoren met onvoorspelbare gevolgen. De urgentie om aandacht te besteden aan samenhang is te herkennen op alle niveaus.

Micro-niveau
Ons lichaam biedt onderdak aan zo’n 39 biljoen micro-organismen (bacteriën, schimmels en gisten). Dat zijn er meer dan onze 30 biljoen lichaamscellen. Een mens is niet denkbaar zonder deze microben. We moeten daarom niet (alleen) denken in termen van het uitschakelen van schadelijke micro-organismen, maar ook samenleven met ons microbioom. Er wordt steeds meer bekend over de relatie tussen een verstoord microbioom en ziektes als psychische aandoeningen, overgewicht, reumatoïde artritis, de ziekte van Parkinson, verschillende vormen van kanker, enzovoort. Een gunstiger evenwicht hangt samen met een betere gezondheid.

Meso-niveau
Onze gezondheidszorg kent enerzijds grote vooruitgang en successen, maar heeft anderzijds te maken met een toename van chronische aandoeningen en psychische klachten, waarbij veel minder vooruitgang wordt gezien. Door onze (de auteurs) ervaring met oplossingsgericht werken zijn wij vertrouwd met het loslaten van onderzoek naar oorzaken. We beginnen bij de gewenste uitkomst en maken gebruik van alles wat werkt om die uitkomst dichterbij te brengen. Daarbij is het de bedoeling om niet te sturen, maar zelforganisatie zijn werk te laten doen.

Macro-niveau
De corona-pandemie laat zien hoe kwetsbaar we zijn en hoe fragiel onze kennis is, ondanks onze geavanceerde geneeskunde. Sinds er leven is op aarde zijn er virussen die voortdurend muteren. Hoe combineert dat met onze veranderende leefstijl, met monoculturen, bio-industrie en een razendsnelle mobiliteit? Dit is grootschalig ingrijpen in een voorheen natuurlijk evenwicht. Door menselijk toedoen ontstaan onvoorspelbare gevolgen voor onze gezondheid en onze planeet. Denk ook aan de klimaatcrisis. Hoog tijd dus om meer te leren over de samenhang.

‘Organisch denken’
De wereld staat voor grote uitdagingen. Een bemande ruimtevlucht naar Mars zal vast wel eens lukken. Dat is prima te berekenen. De uitdagingen liggen op een ander gebied. De Verenigde Naties hebben ‘17 Sustainable Development Goals’, 17 duurzame ontwikkelingsdoelen, voor het jaar 2030 geformuleerd. Ze gaan over het bestrijden van armoede en honger, over gezondheid en onderwijs voor iedereen, over gelijke kansen, milieu, klimaatthema’s en duurzaamheid, en over vrede en rechtvaardigheid. Dit zijn de werkelijke grote vraagstukken. Het zijn stuk voor stuk complex-dynamische onderwerpen waarbij heel veel factoren een rol spelen met een sterke onderlinge dynamiek. Hoe moeten we die aanpakken? We zijn goed in analyse, berekenen en sturen op indicatoren. Maar een dergelijke aanpak is niet voldoende bij chronische ziektes waarbij veel verschillende factoren een rol spelen, psychische klachten, vredesvraagstukken, sociale en economische vraagstukken, klimaat, natuurbeheer, verantwoorde landbouw en veeteelt. Met (alleen) interventies, het ingrijpen of het afdwingen van verandering, lukt het niet. Gezondheid gaat over groeien en floreren in een veranderende wereld. Dat is meer dan alleen repareren van wat stuk is. Vrede, gelijke kansen en sociale cohesie moeten zich kunnen ontwikkelen. Dat zijn processen die nooit af zijn. De economie zal circulair moeten worden. Kortom, het zal moeten gaan via het faciliteren van zelforganisatie. We moeten leren organisch te denken.

Een gebruikelijke reflex bij deze grote vraagstukken is nog meer onderzoek te doen met nog meer specialisten. Zou het niet beter zijn om juist meer te denken als generalisten, experts in samenhang, emergentie en zelforganisatie?