Phasenübergänge
Warum Veränderung manchmal abrupt verläuft, und was das für ihr Erkennen bedeutet.
Ein Phasenübergang ist eine plötzliche, qualitative Veränderung im Verhalten eines Systems. Wasser, das gefriert, ist das bekannteste Beispiel. Auch eine Bevölkerung, die in kollektives Handeln kippt, oder eine Patientin, die sich recht plötzlich verschlechtert oder gerade erholt, kann einen solchen Übergang durchlaufen.
In der Physik spricht man auch von einem Kipppunkt oder einer Bifurkation. Die Katastrophentheorie von René Thom und Christopher Zeeman liefert dafür eine mathematische Beschreibung. In der Psychologie hat Günter Schiepek jahrzehntelang daran gearbeitet, solche Übergänge in der Psychotherapie messbar zu machen.
Phasenübergänge erster und zweiter Ordnung
Nicht alle Phasenübergänge sind gleich abrupt. Ein Phasenübergang erster Ordnung ist die scharfe Variante: Bei einer bestimmten Temperatur, einem bestimmten Druck oder einer bestimmten Belastung kippt das System auf einmal, wie Wasser bei 0°C oder 100°C, oder wie ein Lineal, das man immer stärker zusammendrückt und das irgendwann auf einmal zur Seite ausknickt. Auch eine Depression kann manchmal innerhalb weniger Tage von tiefer Verzweiflung in wiedergewonnene Energie umschlagen, oder in umgekehrter Richtung.
Ein Phasenübergang zweiter Ordnung verläuft allmählicher. Das System verändert Schritt für Schritt seinen Charakter, ohne dass sich ein einzelner Moment als der Umschlag benennen ließe. Viele Entwicklungsprozesse scheinen von dieser Art zu sein. Wer das System vor und nach dem Übergang vergleicht, sieht dennoch, dass es qualitativ etwas anderes geworden ist.
Hysterese: hin und zurück sind nicht dasselbe
Ein auffälliges Merkmal vieler Phasenübergänge ist die Hysterese: Der Kipppunkt auf dem Hinweg liegt nicht an derselben Stelle wie der Kipppunkt auf dem Rückweg. Marten Scheffers klassisches Beispiel sind die flachen Seen. Bei zunehmender Phosphorbelastung kippt ein klarer See ins Trübe. Um ihn wieder klar zu bekommen, muss die Phosphorbelastung jedoch weit unter den ursprünglichen Kipppunkt sinken, manchmal so weit, dass das in der Praxis nicht erreichbar ist.
„Das Dogma, dass die Ursache des Problems der Schlüssel zur Lösung ist, gilt für komplexe Systeme nicht notwendigerweise.“ (Van der Maas, 2024)
Für Depressionen und andere chronische Erkrankungen ist das eine wichtige Gegebenheit. Ein System, das einst unter dem Einfluss von Stress in einen depressiven Zustand geraten ist, kehrt nicht von selbst in den gesunden Zustand zurück, wenn der Stress nachlässt. Die Hysterese wirkt dann der Genesung entgegen. Es kann nötig sein, weiter zu gehen, als logisch erscheint, oder, wie bei den Seen, nach einer ganz anderen Intervention zu suchen (bei den Seen war das die Entnahme von Fischen, statt den Phosphor weiter zu verringern).
Frühe Warnsignale
Einer der interessantesten Befunde der Forschung zu Phasenübergängen ist, dass sie sich oft ankündigen. Kurz bevor ein System umschlägt, zeigt es charakteristische Signale, die wir frühe Warnsignale oder critical slowing down nennen: Das System erholt sich langsamer von kleinen Störungen, die Varianz nimmt zu, die Autokorrelation steigt, und Schwankungen werden träger.
Für das Sprechzimmer bedeutet das, dass es im Prinzip möglich ist, in Zeitreihendaten einer Patientin oder eines Patienten zu erkennen, ob ein Phasenübergang näher rückt. Manchmal geht es um eine Verbesserung, die bevorsteht, manchmal um einen Rückfall, der sich ankündigt. Die sogenannten catastrophe flags (sudden jump, multimodality, divergence, hysteresis, critical slowing down und einige weitere) sind methodische Hilfsmittel, um dies in echten Daten aufzuspüren.
Vielleicht ist die wichtigste Lehre, dass Veränderung nicht allmählich verlaufen muss. Im Sprechzimmer denken wir oft in Begriffen von Dosis und Wirkung: mehr Therapie, mehr Genesung. Bei Phasenübergängen kann es anders gehen, mit lange Zeit wenig sichtbarem Effekt und dann plötzlich einem Sprung. Wer damit rechnet, wird weniger schnell schließen, dass eine Behandlung nicht wirkt, und kann Geduld aufbringen, bis sich der Moment einstellt.