A megszakított egyensúly (punctuated equilibrium, PE) vagy ugrásszerű evolúció elmélete szerint az evolúció során gyors változások, majd viszonylagos nyugalmi állapotok szakaszai követik egymást.{57} A korszakos jelentőségű események ábráján feltüntetett kulcsesemények valóban megfeleltethetők a rend (és alapjában véve a komplexitás) exponenciális növekedése megújuló időszakainak, amelyeket egy-egy lassabb növekedésű szakasz követ, ahogy az egyes paradigmák az aszimptotájukhoz (képességeik korlátaihoz) közeledtek. A PE tehát jobb evolúciós modellt kínál, mint azok a modellek, amelyek paradigmaváltásokon átívelő egyenletes fejlődést jósolnak.
Ám a megszakított egyensúly kulcseseményei, ha gyors változásokat eredményeznek is, nem azonnali ugrásokat képviselnek. Például a DNS kialakulása lehetővé tette az organizmusok felépítésének evolúciós fejlődésének fellendülését (de nem az azonnali ugrást), és ebből következően a komplexitás növekedését. A technológia közelmúltbeli történetében a számítógép feltalálása indított el egy másik, jelenleg is tartó fellendülést annak az információnak a komplexitásában, amit az emberi-gépi civilizáció képes kezelni. Ez az utóbbi fellendülés nem fogja elérni az aszimptotáját, amíg át nem itatjuk számítással a világegyetem ránk eső régiójának anyagát és energiáját. Ennek a fizikai korlátait a 6. fejezetben, az …a kozmosz intelligens sorsára című részben fogjuk tárgyalni.{58}
A paradigmák életciklusának ebben a harmadik, vagy öregedő fázisában elkezd felhalmozódni a következő paradigmaváltás felé ható nyomás. A technológia esetében pénzt fektetnek a kutatásba, hogy létrehozzák a következő paradigmát. Ezt láthatjuk napjainkban a háromdimenziós molekuláris számítógépek témájában végzett kiterjedt kutatásokban, annak ellenére, hogy még legalább egy évtizedig tartja magát a fotolitografikus eljárással a sík integrált áramkörökre zsugorított tranzisztorok paradigmája is.
Általánosságban véve, mire egy paradigma az ár–teljesítmény-arány tekintetében megközelíti az aszimptotáját, a következő technikai paradigma bizonyos részterületeken már működik is. Például az 1950-es években a mérnökök az elektroncsövek lekicsinyítésén dolgoztak, hogy javítsák a számítógépek ár–teljesítmény-arányát, egészen addig, míg el nem érték a folyamat határait. Ekkor, 1960 körül a tranzisztorok már erősen megvetették a lábukat a hordozható rádiók piacán, és később velük helyettesítették az elektroncsöveket a számítógépekben.
Az evolúciós folyamatok exponenciális növekedése mögött rejlő erőforrások bizonyos értelemben határtalanok. Az egyik ilyen erőforrás magának az evolúciós folyamatnak a (folyamatosan növekvő) rendje (hiszen, amint arra korábban rámutattam, az evolúciós folyamatok termékei tovább növelik a rendet). Az evolúció minden szakasza egyre jobb eszközöket biztosít a következő szakasz számára. Például a biológiai evolúcióban a DNS megjelenése erősebb és gyorsabb evolúciós „kísérletek” elvégzését tette lehetővé. Vagy hogy egy közelebbi példát hozzak, a számítógépes tervezőeszközök megjelenése lehetővé tette a számítógépek következő generációjának gyors kifejlesztését.
A rend folyamatos exponenciális növekedéséhez szükséges másik erőforrás annak a környezetnek a „káosza”, amelyben az evolúciós folyamat zajlik, és amely lehetőségeket biztosít a további diverzitásra.
A káosz biztosítja a változékonyságot, amely lehetővé teszi, hogy az evolúciós folyamatok erősebb és hatékonyabb megoldásokra bukkanjanak. A biológiai evolúcióban a diverzitás egyik forrása a génkombinációk keveredése és létrejötte a szexuális úton történő szaporodás révén. A szexuális úton történő szaporodás önmagában véve is evolúciós találmány, ami felgyorsította a biológiai alkalmazkodás folyamatát, és nagyobb teret engedett a génkeveredésnek, mint a nem szexuális úton történő szaporodás. A diverzitás egyéb forrásai közé tartoznak a mutációk és az örökké változó környezeti hatások. A technológiai evolúcióban az emberi leleményesség és a változó piaci körülmények tartják fenn a fejlődést.
Fraktálmintázatok. A biológiai rendszerek információtartalmával kapcsolatban az a kulcskérdés, hogy a viszonylag kevés információt tartalmazó genom hogyan képes létrehozni olyan rendszereket, mint az ember, amely sokkal komplexebb, mint az őt leíró genetikai információ. Ezt például úgy lehet megérteni, ha a biológiai tervrajzokat „valószínűségi fraktáloknak” tekintjük. A determinisztikus fraktál olyan tervrajz, amelynek egy-egy elemét („kiinduló alakzatát”, iniciátorát) több elemmel helyettesítjük (amelyeket együttesen „generátornak” nevezünk). A fraktálképzés második iterációjában a generátor egyes alkotóelemei válnak kiinduló alakzattá és cserélődnek le ismét a generátor elemeire (pontosabban azok arányosan kisebb változataira). Ez a folyamat többször megismétlődik, a generátor minden újonnan létrejött eleme kiinduló alakzattá válik, és lecserélődik egy új, kisebb generátorra. A fraktálalakzatok mindegyik új nemzedéke láthatólag növeli a komplexitást, mégsem követel meg semmilyen új információt.
A valószínűségi fraktálokban megjelenik a bizonytalanság eleme is. Míg a determinisztikus fraktál mindig ugyanolyan, a valószínűségi fraktál minden előállításakor más lesz, bár általános jellemzői hasonlóak maradnak. A valószínűségi fraktáloknál annak a valószínűsége, hogy az adott iterációs lépésben minden generátorelem alkalmazásra kerül, kisebb mint egy. Az így létrejövő alakzatok jobban hasonlítanak az élő szervezetekre, mint a determinisztikus fraktálok. Valószínűségi fraktálokat használnak a grafikai programokban valósághű hegyek, felhők, tengerpartok, lombozatok és egyéb természetes formák létrehozására. A valószínűségi fraktálok egyik kulcsfontosságú aspektusa az, hogy viszonylag kevés információból kiindulva lehetővé teszik látszólag nagy komplexitású és részletgazdag alakzatok létrehozását. A biológia ugyanezt az elvet alkalmazza. A gének biztosítják a terv információját, de az élőlények sokkal több részlettel rendelkeznek, mint a genetikai terv információtartalma.
Egyes kutatók tévesen értelmezik a biológiai rendszerek, például az agy részleteinek mennyiségét, többek között azzal érvelve, hogy minden egyes idegsejt minden egyes mikrostruktúrája (például a tubulusok) pontosan meg van tervezve és pontosan olyannak kell lennie, mint amilyen, ahhoz, hogy a rendszer működjön. Ám annak a megértéséhez, hogy hogyan működik egy olyan biológiai rendszer, mint az agy, meg kell értenünk a felépítése alapelveit, amik sokkal egyszerűbbek (azaz sokkal kevesebb információt tartalmaznak), mint azok a rendkívül részletes struktúrák, amelyeket a genetikai információ ezeknek az iteratív, fraktálszerű folyamatoknak a során létrehoz. Az egész emberi genomban mindössze nyolcszázmillió byte információ van, ez adattömörítés után csak körülbelül harminc-száz millió byte. Ez hozzávetőleg százmilliószor kevesebb információ, mint amennyit az összes idegsejtkapcsolat és ingerületátvivő anyag koncentrációmintázata jelent egy teljesen kifejlett emberi agyban.
Gondoljuk át, hogyan vonatkozik a gyorsuló megtérülések törvénye az első fejezetben tárgyalt korszakokra! Az aminosavak összeállása fehérjékké, illetve a nukleinsavak RNS-láncokká összeállása megteremtette a biológia alapvető paradigmáját. Az önmagukat másoló RNS-(később pedig DNS-)láncok (2. korszak) digitális módszert biztosítottak az evolúciós kísérletek eredményeinek megörökítésére. Később a racionális gondolkodást (3. korszak) a szembefordítható végtagnyúlvánnyal (a hüvelykujjal) kombináló faj evolúciója alapvető, a biológiaiból a technikaiba irányuló paradigmaváltást okozott (4. korszak). A következő alapvető paradigmaváltás a biológiai gondolkodásról a hibrid, a biológiai és nem biológiai gondolkodást egyesítő gondolkodásra való áttérés lesz (5. korszak), ami magában foglalja majd a biológiai agyak visszafejtéséből származó „biológiai által ihletett” folyamatokat is.
Ha megvizsgáljuk ezeknek a korszakoknak az időtényezőit, látni fogjuk, hogy mind egy folyamatosan gyorsuló folyamat részei. Az életformák evolúciójának első lépéseihez (primitív sejtek, DNS) évmilliárdokra volt szükség, aztán felgyorsult a fejlődés. A kambriumi robbanás során a fontosabb paradigmaváltások között csak évtízmilliók teltek el. Később az emberszabásúak mindössze néhány millió év alatt fejlődtek ki, a Homo sapiens pedig mindössze néhány százezer év alatt. A technológiát létrehozó faj eljövetelével az exponenciális növekedés túl gyorssá vált a DNS-vezérelte fehérjeszintézis révén zajló evolúció számára, és az evolúció továbblépett az emberalkotta technológiára. Ez nem azt jelenti, hogy a biológiai (genetikai) evolúció nem folytatódik, csak azt, hogy már nem jár élen a rend (vagy a számítás hatékonysága és hatásossága) kialakítása szempontjából.{59}
Az előrelátó evolúció. A biológiai evolúcióból és annak a technológiában való továbbéléséből származó, egyre növekvő rendnek és komplexitásnak számos elágazása van. Gondoljunk csak a megfigyelés korlátaira! A korai biológiai élet kémiai gradiensek révén a néhány milliméter távolságban zajló helyi eseményeket tudta érzékelni. Amikor kialakultak a látással rendelkező állatok, azok már több mérföldre lévő eseményeket is képesek voltak tanulmányozni. A távcső feltalálásával az ember több millió fényévre lévő galaxisokat is meg tud figyelni. Hasonlóképpen, mikroszkóp segítségével akár sejtméretű struktúrákat is meg tudunk vizsgálni. A mai ember a jelen technológiájával felfegyverkezve ellát a megfigyelhető világegyetem széléig, több mint tizenhárom milliárd fényévre, és látja a kvantumléptékű szubatomi részecskéket is.