Causalidade descendente

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A crença na causalidade é profundamente arraigada em muitos filósofos e cientistas. Muitos afirmam que ela é a base de todo pensamento e conhecimento do mundo externo. A ideia de que todo evento tem uma causa leva à visão do fechamento causal ou determinismo causal . A forma mais simples de determinismo físico é a visão laplaciana de que, dadas as posições e velocidades de todas as partículas fundamentais do mundo, juntamente com as leis da natureza, existe apenas um futuro possível.

O reducionismo é a visão de que as partículas materiais e as forças físicas entre elas, supostamente analiticamente matemáticas, podem explicar tudo o que acontece no mundo. Acredita-se que a química seja redutível à física, a biologia à química, a psicologia (via neurociência) à biologia e a mente/cérebro (ou ciência cognitiva) à psicologia. Todas essas relações causais são chamadas de "de baixo para cima".

Alguns acreditam que os detalhes mais sutis dos eventos cerebrais são consequência dos movimentos das partículas materiais que compõem o cérebro. O reducionismo implica que a mente é um epifenômeno ou, pior, apenas uma ilusão . A ideia reducionista de que tudo é consequência de causas físicas "de baixo para cima" é frequentemente chamada de materialismo eliminativo .

Em contraste, a causalidade descendente é um tipo de holismo que nega o reducionismo . Os "todos" podem impor restrições às suas "partes" para fazê-las se mover de maneiras que podem ser imprevisíveis, mesmo com a informação completa sobre as partes (em última análise, os átomos e moléculas), juntamente com a informação completa sobre o estado do universo fora dessas partes.

A causalidade descendente está intimamente relacionada aos conceitos de emergência , autoorganização e superveniência . Tornou-se muito popular no estudo de sistemas físicos complexos que exibem um tipo de autoorganização e emergência de estruturas visíveis quando os sistemas estão longe das condições de equilíbrio.

A maioria das discussões modernas sobre emergência e autoorganização em sistemas hierárquicos começa com o trabalho de Ilya Prigogine, no início da década de 1950, sobre estruturas dissipativas , sistemas físicos e químicos que estão longe do equilíbrio, através dos quais há um fluxo constante de matéria e energia.

Apesar da tendência normal ao caos (a segunda lei da termodinâmica e o aumento da entropia), esses sistemas dissipativos desenvolvem estruturas visíveis relativamente estáveis, como células de convecção de Bénard e reações autocatalíticas de Turing, que exibem processos de estado estacionário dependentes do espaço e estáveis contra perturbações. Essas estruturas visíveis reduzem a entropia localmente. A descoberta de Prigogine dessa "ordem a partir do caos" em sistemas físicos é amplamente citada como evidência de propriedades emergentes em sistemas adaptativos complexos . Ela está no cerne da teoria da complexidade moderna e da teoria do caos .

A ideia de que as estruturas emergentes exercem controle causal descendente sobre seus componentes moleculares foi talvez articulada pela primeira vez por Roger Sperry em 1965. Sperry cita uma roda rolando ladeira abaixo como um exemplo de controle causal descendente. Os átomos e moléculas são alcançados e subjugados pelas propriedades superiores do todo. Ele afirma que "incorporou as novas ideias sobre mente e cérebro em uma discussão sobre questões holísticas-reducionistas, controle descendente emergente e falácias do 'nada além de' nos sistemas de valores humanos, em uma ampla refutação da visão então prevalente 'mecanicista, materialista, comportamentalista, fatalista e reducionista da 'natureza da mente e da psique'".

Mas o controle de Sperry sobre os átomos, de cima para baixo, é um controle grosseiro e "burro". O que os emergentistas britânicos buscavam, segundo Brian McLaughlin , era um controle preciso e "inteligente" sobre átomos e moléculas individuais, do tipo observado em sistemas biológicos, que Erwin Schrödinger chamou de "ordem fora de ordem".

Em 1974, Donald Campbell cunhou a expressão "causalidade descendente" e Campbell é amplamente citado na literatura atual como a principal fonte dessa ideia.

Alguns biólogos (por exemplo, Ernst Mayr ) argumentaram que a biologia não se reduz à física e à química, embora seja completamente consistente com as leis da física. Até mesmo a aparente violação da segunda lei da termodinâmica foi explicada pelo fato de os seres vivos serem sistemas abertos que trocam matéria, energia e, principalmente, informação com o ambiente. Em particular, os sistemas biológicos possuem uma história que os sistemas físicos não têm, armazenam conhecimento que lhes permite ser sistemas cognitivos e processam informações em um nível muito fino (atômico/molecular).

A informação não é matéria nem energia, mas precisa de matéria para se materializar e de energia para se comunicar.

Um ser vivo é uma forma através da qual passa um fluxo de matéria e energia (com baixa entropia ou "negativa", o equivalente físico da informação). A informação genética é usada para construir a matéria rica em informação em uma estrutura informacional geral que contém um grande número de estruturas informacionais organizadas hierarquicamente. Níveis superiores emergentes exercem causalidade descendente sobre o conteúdo dos níveis inferiores.

O problema da causalidade mental é um caso específico de controle causal descendente, que é central para a filosofia da mente.

A ideia de que a mente possui poderes "acima e além" das leis físicas, químicas e biológicas conhecidas é por vezes chamada de " mentalismo ". Ela está relacionada à ideia de " vitalismo ", de que a biologia pode envolver novas leis que não podem ser reduzidas a "nada além" das leis da física.

Mas quando os biólogos observam atentamente os processos "vitais" que ocorrem em nossas células, eles não veem nada além de processamento de informações e "auto-montagem" acontecendo a uma velocidade que faz com que nossos melhores computadores e robôs de produção pareçam insignificantes em comparação.

Exemplos de causalidade descendente

Quando a Terra gira, orbita o Sol ou viaja com o Sol através dos braços espirais da nossa galáxia, tudo na Terra é arrastado consigo. Os planetas foram o exemplo paradigmático de causalidade determinística que levou filósofos e cientistas a assumirem que todo movimento no universo deve ser causado de forma semelhante.
Quando uma roda gira, as moléculas que a compõem giram junto com ela. Este é o exemplo original de Roger Sperry de "controle causal descendente".
Quando a água em uma célula turbulenta, longe do equilíbrio, é convectada para cima pelo calor abaixo, ela arrasta consigo a maioria das moléculas de água que a compõem. Este é o principal exemplo de Ilya Prigogine de uma "estrutura dissipativa" que exibe "ordem emergente a partir do caos".
Quando um ribossomo monta 330 aminoácidos em quatro cadeias polipeptídicas simétricas (globinas), cada globina captura um átomo de ferro em um grupo heme no centro para formar a proteína hemoglobina. Isso representa um controle causal descendente dos aminoácidos, dos grupos heme e dos átomos de ferro pelo ribossomo. Este é um exemplo da "ordem fora de ordem" de Erwin Schrödinger , a vida "se alimentando da entropia negativa" dos alimentos digeridos.

Quando 200 milhões dos 25 trilhões de glóbulos vermelhos do corpo humano morrem a cada segundo, em cada uma das 200 milhões de novas células, 100 milhões de moléculas de hemoglobina precisam ser sintetizadas. Considerando que cada molécula de hemoglobina contém alguns milhares de bytes de informação, isso resulta em 10 mil x 100 milhões x 200 milhões = 2 x ^10²⁰ bits de informação por segundo, um processamento um milhão de vezes maior do que o processador mais rápido dos computadores atuais.

Quando um ribossomo produz uma proteína que não se dobra corretamente, uma enzima chaperona, com formato semelhante a uma pequena lata de lixo, abre sua tampa e captura a proteína. Em seguida, fecha a tampa e comprime a proteína. Após ser liberada, a proteína geralmente se dobra corretamente. Caso contrário, a chaperona a captura novamente e a desmonta, reconduzindo-a aos seus aminoácidos. Isso representa uma causalidade descendente em nível celular, mediada por uma enorme subestrutura macromolecular celular. É também um exemplo de detecção e correção de erros biológicos.

Quando um único neurônio dispara, o potencial ativo altera rapidamente a concentração de íons de sódio (Na+) dentro da célula e de íons de potássio (K+) fora dela. Em milissegundos, milhares de canais de íons sódio-potássio na fina bicamada lipídica da parede celular precisam mover bilhões desses íons de um lado para o outro para restaurar o potencial químico necessário para sustentar o disparo do neurônio. Eles fazem isso com uma maquinaria biológica sofisticada que exerce uma força de causalidade descendente sobre os íons, alimentada por transportadores de energia ATP. Movimentos quânticos aleatórios e indeterminísticos dos íons os conduzem para perto da abertura da bomba, e forças colaborativas quânticas os capturam em uma estrutura de chave-fechadura, como mostrado na animação.
A bomba iônica é o mais próximo que provavelmente chegaremos de um demônio de Maxwell.
Quando muitos neurônios motores são disparados, inervando potenciais pós-sinápticos excitatórios (PPSEs) que viajam pelo tálamo e pela medula espinhal e fazem os músculos se contraírem, isso é o que há de mais literal em termos de causalidade descendente no corpo.
Quando a mente decide mover o corpo, essa causalidade mental se manifesta como causalidade descendente.
Quem percebeu isso primeiro Considere o grande poeta, filósofo e cientista latino
Tito Lucrécio Caro , que descreveu a causalidade descendente da seguinte forma:
Portanto, quando a mente se agita a ponto de desejar ir e avançar, imediatamente atinge toda a massa do espírito que está distribuída pelos membros e pela estrutura de todo o corpo. E isso é fácil de fazer, visto que o espírito está intimamente ligado a ela. O espírito, por sua vez, atinge o corpo, e assim toda a massa é gradualmente impulsionada e se move...
Novamente, não há motivo para se surpreender que elementos tão pequenos possam influenciar um corpo tão grande e girar todo o nosso peso. Pois, de fato, o vento, que é rarefeito e tem uma substância fina, impulsiona e empurra um grande navio com um ímpeto poderoso, e uma só mão o controla, não importa a velocidade que ele alcance, e um único leme o direciona para qualquer direção; e uma máquina, por meio de seus blocos e rodas de tração, move muitos corpos de grande peso e os eleva com pouco esforço.

( De Rerum Natura , Biblioteca Loeb, trad. W. H. D. Rouse, p.345)
Quando o timoneiro gira o leme de um grande navio à vela, ele exerce controle causal descendente sobre toda a matéria daquele grande navio.
Quando um filósofo reorganiza e comunica ideias, seja verbalmente em palestras, seja por meio de palavras escritas em um artigo publicado, seja como bits de informação na memória de um computador, isso é "informação fora de ordem".

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"Devemos admitir que a mente de cada um dos nossos maiores gênios — Aristóteles, Kant ou Leonardo, Goethe ou Beethoven, Dante ou Shakespeare —, mesmo no momento de seus mais altos voos de pensamento ou nas engrenagens mais profundas da alma, estava sujeita ao decreto causal e era um instrumento nas mãos de uma lei todo-poderosa que governa o mundo." Max Planck, Where Is Science Going, p. 156.

[No existencialismo, a vontade condena ao nada todas as alternativas não escolhidas, ao mesmo tempo em que confere o ser àquela escolhida.]

Capítulo 3.7 - O Ergod	Capítulo 4.2 - A História do Livre-Arbítrio
Parte Três - Valor	Parte Cinco - Problemas

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