Civilization and Complexity

[Supposing  the  fact  that  you are  on  a  spaceship  in  some  other  far  future  millennium  on  a  reconnaissance   mission  over   a  planet  or  an  asteroid,  how  it  will  be  known  that  whether  any  intelligent  creature  lives  there  or  not  ?Forget  radio  or  audio  sensors,  forget  all  gadgets  with  an  edge  of  a  thousand  years,  the  first  thing  that  will  strike  the  attention  of  the  mission  crew  will  be  the  orderly  geometry  of  the  terra  firma  over  a  disjoint  region.  The crew from  a sufficient  height  will  see  rectangles  and  squares,  triangles  and  circles,  straight  lines  and  regular  curvatures.  These simple geometrical features are bound to be there as  for  any  civilization,  other  thing  apart,  had  to  work  to the  universal  laws  of  gravitation,  mechanics  and  energy.  The basic laws of physics and chemistry and  the relationship  between  simple  mathematical structures  and physical  universe  makes  it possible  to  speculate  on  the  physiography  of  a  civilization  and  with  more  experience  about  its  planetary  and cultural  evolution.]

            Complexity is  difficult  to  define  but  very  east  to  point.  Moreover, different  facets  of  the  same  physical  process  might  give  rise  to  different  level  of  complexity.  Conversion of  mass  into  energy  in  its  theoretical  possibility  is  exceedingly  simple  and straightforward  in  Einstein’s  famous  equation  but  the  actual   process is  simply  very  complex.  To  an  Arab  trader  of  twelfth  century,  maintaining  ledgers  in  a  computer  database  might  seem  to  be  a  exceedingly  complex  job  than  using  Abacus  and  to  a  modern  accountant,  using  Abacus  to  maintain  his  account  will  seem  virtually  impossible.  With our intuitive  feel  of  complexity  we  can  readily  agree  on   a heuristics  of  complexity :

            Complexity  of  any  system  changes  proportionally  with  the  amount  of  intelligence  embedded  into  it  and  complexity  vanishes  asymptotically  with  infinite  information.

            But  it  is  very  difficult  to  progress  any  further   without  providing  a  loose  definition  of  complexity.  Let  us  explore  different  situations,  which  might  throw  light  on  our  subjective  understanding  of  complexity  and  our  objective  comprehension  to  coding  it. A musical  symphony  is   complex,  so  is  the  mathematics  underlying  a  nuclear  explosion  and  so  is  the  architecture  and  organization  of  human  brain.  Mathematics  of  general  relativity  is  complex  and  so  are  n-dimensional  partial  differential  equations.  The emotional map  of  a  human  being  is  complex  and  so  are  the  genetic  coding  of  chromosome.  Study of  ocean  currents  and  study  of  atmosphere  are  complex.  An operating system  is  genuinely  complex  for  a newbie  whereas  not  as  complex  for  an  expert.  Speaking a new  language  is  increasingly  complex  initially  but  later  simplicity  itself. Out  of  these  random  examples,  it  is  clear  that  there is  something  -  a  mixture of  difficulty,  awe,  lack  of  understanding  or  partial  understanding,  infinite  possibilities  and  selection  or  de-selection  -  all  combining  in  varying  degrees  make  us  to  say  that  the  thing  is complex.  The noteworthy  point  is that in some cases  the  thing  in itself  may  not  be  complex  but  interconnection,  perspective,  knowledge  base,  technical  expertise,  habit  and  behavioural  conditioning  make  the  thing  complex.

            From the  domain  of  everyday  idea  of  complexity,  let  us  study  some   specific  issues  where  complexity  is  not  only  a  recurring  theme  but  the  whole  system  comes  to  a  ridiculous  oversimplification  in  spite  of  tall  claim  of  specialization.  Let  us  study  the  history  of  this  biosphere  with  an  idea  of  exploring  how  essence  of  complexity  can  be  found  to  be  intertwined  in  the  fabric  of  any  system.

[In  the  longest  epic  of  human  creation,  The  Mahabharata ,  an  emperor  after  losing  his  empire  was  roaming  in  the  forests  of  Middle  India.  In  midst  of  that  massive  narration  called  Banaparba  ,  when  quizzed  by  a  God  in  the  form  of  a  crane,  the  emperor  Yudisthira  gave  a  graphic  description  of  biosphere  in  unparalleled  prose :  In  the pot  which  is   the  cosmos  itself,  men,  animals,  plants  and  all  living  organism  are  being  cooked  under  a  fire  which  is  Life  itself  and  Mahakal  or  The  Great  Time  is  the  puddle  which  has  been  doing  the  cooking  since  Eternity  and  it  will  be  continued  till  Eternity.  ]

            In the  graphic  description ,  we  find  the  metaphor  of  three  fundamental ,  immutable  entities  of  any  physical  system :  Space,  Time  and  Energy .   The cosmos  is  the  space,  Time  is  the  period  as  well  as  the  agent  of  Natural  Selection  and  Energy  is  what  remains  in  a  physical  system  after  space  and  time.  Physics of modern times has  given  a  quantitative  measure  of  these  entities  in  addition  to  the  grand  insight  into  the  qualitative  properties  of  these  entities  and  interrelationship  and  convertibility  among  them .  Now,  the  question is  whether  the  picture  is  simple?  In   the thing  itself  or  rather  the  symbolic  picture  itself  is  simple  enough  but  the  concrete  reality  which  the  symbols  try  to  represent  is  a  complex  phenomenon.  On  the  other  hand,  the  mathematics  of  quantum  mechanics  or  general  relativity  are  by  no  means  simple   but  the  basic  aim  is  to  give  a  simple,  logical  description  of  the  physical  reality  via  those  symbols.  Or in other  words,  the  complexity  of  the  symbols  was  needed  to  reduce  the  a  priori  complexity  involved  in  the  system.  Unfortunately,  any  ambitious  and  honest  branch  of  knowledge  is  bound  to  become  exceedingly  complex,  owing  to  the  demand  of  capturing  a  reality  which  spawns  more  complexity  while  being  probed  by  our  complex  symbolic  tools.  Nature  is  infinite  in  variety  and  if  it  is  so,  search  for  knowledge  is  a  vicious  loop  because  with  our  experience  as  of  now,  physical  reality  sometimes  resonate  with  our  mind’s  picture  and  sometimes  mock  irreverently.  Complexity,  in  this  way  of  reasoning,  is  a  product  of  human  mind  and  since  the  sense  and  neural  apparatus  of  our  consciousness  is  found  to  be  remarkably  complex  through  self-probing,  there is  always  a  chance  of  recursive  error  and  in  the  end,  a  dilemma.

            All  matured sciences  start  in  boundless  enthusiasm,  progress  with  a  mixture  of  optimism  and  apprehension  and  end  with  a  dilemma.  The process  is  consistent  with  our  idea  of  increasing  recursion  whenever  complexity  increases.  Without much  ado,  we  will  frame  our  second  heuristics  on  complexity :

            All complex  Systems  will  be  inherently  recursive,  i.e.,  it  will  reference  itself  and  the  degree  of  recursion  is  directly  proportional  to  the  degree  of  complexity.

            Our important  corollary  that  immediately  follows  from  the  above  heuristics  is  about  the  observer  who  is  supposed  to  be  the  witness  of  the  complexity  of  the  system  as  well  as  its  recursion.  Mind, being  a  complex  system  will  be  highly  recursive  and  what  is  that  observer  or  does   any  observer  exists?  Physical sciences  with  increasing  maturity  will  increasingly  ask  these  questions  and   social  sciences  are  already  aware  of  the  scope  of  these  questions  and  philosophy,  possibly  being  the  oldest  of  sciences,  had  fought  centuries  old  battle  in  the  merciless  field  of  epistemology.  It had come  out  of  these  battles  without  answering  and  had  finally  left  it  unanswered.  The question  of  observer  torments  physicists  for  when  they  are  being  asked  about  Big  Bang  singularity,  the most  respected  among  them  say  something  :  “Beyond  Big  Bang ,  Time  has  no  physical  significance”.  In  other  words,  at  that  point,  complexity  of  the  symbols  asymptotically  reaches  a  point  where  information  contents  of  the  system  reaches  infinite  content  and  hence  loses  all  complexity.  It doesn’t imply that  the  system  becomes  clear  or  simple  or  easy  but  cessation  of  complexity  in  a system  is  the  cessation  of  recursion  itself  which  in  other  words  is  the  non-existence  of  the  system  which  the  observer can  only  confirm.  So in case of a system as  great  in  scope  and complexity as  to  encompass  all  observable  observers,  cessation  of  complexity  is  the cessation  of  all  concerns  and  a  Great  Void  -  shunyatha  emerges  which  is  powerful  to  demolish  all  observers  and  hence  all  reference  to  it.  Language is having a  great  recursive  power  with  it  and  possibly  the  most  complex  system  because  language  immediately  creates  observable  observers  and  itself.  So, the shunyatha cannot  be  expressed  in language  because  a  single  symbol  is  enough  to  break  the  observers  separate  from  the  Void.  It is on  this  background  that  the  Ultimate  Being  of  the  Upanishad  is  “beyond  language,  beyond  mind”.

[In  a  virtual  reality  lab,  a  scientist  is  making  the  Ultimate  Virtual  Reality  Machine,  which  will  become  so  perfect  that  it  will  pierce  the  wafer  thin  layer  between  reality a nd  virtual  reality.  The  system  is  getting  complex  day  by  day.  People  are  tricked  more  often.  The  machine  that  simulates  is  getting  increasingly  adaptive  and  varied  and  intelligence  is  also  increasing.  Its  linguistic  capabilities  are  near  to  human.  And  one day,  the  scientist  decided  to  give  the  final  touch  and the  machine  will  be  on  far  twenty-four hours.  He  landed  into  the  console,  pressed  the  buttons  and  became  an  observer.  Twenty  four  hour  later,  he  was  missing,  leaving  a  note :  My  life  time  achievement  is  a  perfect  hoax  as  well  as  a  perfect  success  and  also  a   perfect  failure.]

            When  we  look  the  growth  of  civilization  in  diffirent  geo-climatic  conditions,  we  find  that  all  civilization  increasingly  became  more  complex  due  the  emergence  of  delicate  and  recursive  interdependence  society  is  a  special  case  of complexity  intensive  society. In  next  essays,  it  will  be  tried  to  elaborate  on  complexity  intensive  society  on  a  more  elaborate  manner  with  comparative  study  of  civilization.