Bilimin Serüvenine Küçük ve Hızlı Bir Yolculuk.


Hayatımıza yön veren bilim, antik çağlardan beri onbinlerce kişinin üst üste koyduğu bilgiler, araştırmalar ve deneyimlerin bir sonucu olarak ortaya çıktı. Ama sakın bilimin bir bilgiler yığını olduğu anlamını çıkarmayın. Bilim deyince aklımıza bilgi yığını değil, evrendeki olguları bir neden- sonuç ilişkisi içinde anlamamıza yarayan yöntemler bütünü gelmelidir. 

Mitolojiden Bilime…

Ateşin bulunması, alet yapımı, tarım ya da bir tapınak yapımı… İnsan, evrimsel süreci içinde kültür yaratmaya başladığından beri belli neden-sonuç ilişkileri gözetti. Çakmak taşını kuru çalıya tuttuğunda bunun sonucunu kestirebildi, ya da beli bir ağırlığın üstünde koyulan kaya bloğunun tapınağın yıkılmasına neden olacağını deneyimleyerek, bunu bir bilgi haline getirdi. Ancak bu süreçlerin açıklaması sırasında, ateş cini, ya da taş bloğunu tutan gizli tapınak koruyucusu gibi açıklamalar devreye giriyordu. Daha basit bir örnek verirsek,  av öncesi mağaraya çizilen bir yaban öküzü resminin, avın bereketini arttıracağı inancı, önceki av deneyiminin neden sonuç ilişkisini yanlış yorumlamakla ilgiliydi. Ancak bilimsel düşünce ve bilginin sistematik olarak ilk örneklerini görmek istiyorsak biraz daha zaman geçmesi gerekiyordu.

Bilim Miletos’ta mı başlıyor?

Miletos, güzel Anadolumuzun batısındaki antik İyonya kenti. Bilimsel düşüncenin burada doğduğuna ilişkin aşağı yukarı ortak bir kanı vardır. Daha derinlere dalmadan kısaca bilgi verelim. Thales için kayıtları günümüze kadar ulaşmış, hakkında bilgi sahibi olduğumuz ilk bilim insanı diyebiliriz. Ekürileri, Anaximandros ve Anaximenes’ten özür dileyerek sadece Thales’ten bahsedeceğiz, gerisini siz araştırınız.

Herşey Su mudur ?

Değildir tabi. Şu noktadan bakınca pek çocuksu gelse de Thales’in düşünce biçimi zamanına göre bir devrimdi. Thales, doğadaki olayları tarafsız bir gözlemle, mitolojiden arındırarak neden-sonuç ilişkileri çerçevesinde açıklamaya çalışmıştır. Aslında İyonya da dahil Antik Yunan bir çok matematik, geometri, astronomi gibi bilgileri çevrelerindeki Mısır ve Mezopotamya’daki kültürlerden devralmıştı. Thales de bizzat Mısır’a gidip geometri, Babil’e giderek de astronomi bilgisini arttırmıştır. Ama Thales, buradaki farkı bu ülkelerdeki gibi geometri ve astronomiyi pratik sebebler ile öğrenmek ile yetinmemiş, evrene ilişkin gözlemlerini bir bizzat bu evren içinden yola çıkıp bir neden-sonuç ilişkisi kurarak açıklamaya çalışmıştır. Mitolojik hikayelere gereksinim duymadan, yalın, açık, gözlemlere dayalı ve en önemlisi sorgulamaya açık bir şekilde sonuçlarını sistemli bir şekilde aktarmayı seçti. Tanrıların keyfi kararları sonucu değişen bir evren yerine kararlı, kanunlar doğrultusunda açıklanan olguları öne çıkarması, sadece bilimin değil, felsefenin de başlangıcı sayılmaktadır.

Rönesans ve Kopernik Devrimi

Bilimin ikinci büyük devrimi ise Rönesans ve aydınlanma çağına denk gelmektedir. Ortaçağ boyunca antik Yunan’daki mitolojinin işlevini Kilise’nin dogmaları üstlenmişti. Bu Süreç içinde dinin bu hegemonyasına yönelik ufak tefek çıkışlara ilk sert darbeyi Kopernik(1473-1543) indirdi. Aslında Antik Yunan’dan devralınan Dünya merkezli evren anlayışı, Kopernik’in Güneş merkezli Evren modeli ile adeta paramparça oldu. Kilise bu kırılan vazoyu bir süre tutkal ile bir arada tutmaya çalıştı, ama Güneşi balçıkla sıvamak imkansızdı. Bu  “Göksel Kürelerin Dönüşleri Üzerine” isimli kitabında anlattığı “helyosantrik kuram”, sadece pozitif bilimin doğuşuna işaret etmiyordu, aynı zamanda kültürde de insan merkezli anlayıştan kopulduğunun adeta bir simgesiydi. Kopernik sonrasında, deneyin ve aklın giderek ön plana geçmesiyle bilimsel gelişmeler hız kazanmıştır. Galileo, Kepler ve Newton’un devrimsel çalışmalarıyla da Kilise’nin bilimdeki hegemonyası tarihin çöplüğünde yerini aldı.

Newton ve Laplace’ın Şeytanı

Kimilerine göre tarihin gelmiş geçmiş en büyük bilim insanı olan Newton, yaptığı bilimsel keşifler sayesinde Einstein’a kadar yaklaşık 200 yıl boyunca, fiziğin en temel sorunlarına ilişkin çok sağlam açıklamalar getirmişti. İngiltere’de sıradan bir çiftçi ai­lesinin çocuğu olarak dünyaya gelen Newton, yerçekimi kanunu bulması ve açıklaması ile tanınır. The Principia” olarak bilinen “Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri” kitabı belki de bilim tarihinin en önemli kitabıdır. Bu kitapta, Eylemsizlik ilkesi, serbest düşme yasası, akışkanlar teorisi ve Einstein’a kadar dokunulmaz olarak kalan yerçekimi yasasının işleyişini anlatmıştı. Bu kitapla adeta bir bilim“ilah”ı haline gelen Newton’ın fikirlerinden yola çıkan Laplace, o kadar ileri gitmiştir ki  ‘Olasılık Üzerine Denemeler’ kitabında kendi adıyla anılan Laplace’ın şeytanı”teorisini ortaya atmıştır. Buna göre, evrendeki tüm güçlerin ve bunu oluşturan tüm varlıkların konumlarını bilebilen şeytanvari bir varlık olsaydı, doğru bir hesaplama ile geleceği hiç bir tesadüfe mahal vermeden bilebilirdi. Bir bilardo masasına indirgenmiş böyle bir mekanik evren modeli özgür iradeyi rafa kaldırması açısından ürpertici bir etki de yaratmıştı.

Darwin ve Evrim Teorisi

Evrim teorisi ve Darwin’e değinmeden bilim tarihi yazılamaz. Darwin, Kilise merkezli dünya görüşüne zaten ölmek üzere olduğu bir devirde son darbeyi indirmiştir. İnsanın ilk olarak Adem ile birlikte yaratıldığı ve günümüze kadar diğer türlerle birlikte hiç değişmeden varola geldiği fikri, zaten doğa bilimlerinde sorgulanmaya başlamıştı. Darwin, doğadaki canlıların çeşitliliği ve değişimine ilişkin en kapsamlı ve tutarlı açıklamayı getirdiğinde bilim dünyasında büyük bir deprem meydana geldi. Dünyanın bir çok yerinde ve özellikle Galapagos dalarında yaptığı araştırmalar sonucunda bu değişimin mekanizmasını açıkladı Darwin. Bunun adı “Doğal seçilimdi”. Aslında insanlar bunun “yapay”ına köpek cinsleri aracılığıyla aşinaydı. Aynı seçilim, çevresine daha iyi uyum sağlayanın neslini sürdürebilmesine olanak sağlayarak doğada da türlerin çeşitlenmesine neden oluyordu. Ortamına uyum sağlayan türler, işlerine yarayan uzuv ve organlar ile yollarına devam ederken, ortama uyum sağlayamayan türler de yok oluyordu. Daha sonra1930’lar ve sonrasında Fisher, Haldane, Wright, Dobzhansky ve diğer evrimcilerin, genetik ve mutasyon üzerine yaptıkları çalışmalarla Darwin’in eksik bıraktığı noktalar bir bir kapatıldı. Evrim Teorisi günümüzde canlı çeşitliliğini ve değişimini açıklayan tek bilimsel teoridir. Kendi içinde farklı ekoller olsa da 150 senedir, yanlışlanmayı bırakın, onbinlerce makale ile daha da sağlam bir teori haline gelmiştir.

Einstein ve Görelilik Kuramı

21.Yüzyıla gelindiğinde Einstein ile birlikte Newton’un yerçekimi  yasası ve evren modelinin paradigmasının egemenliği sona erdi. Einstein, 1905 yılında yazdığı Özel Görelilik, 11 yıl sonra da yayımladığı Genel görelilik kuramları ile bilimdeki en büyük devrimlerden birini gerçekleştirdi. Görelilik kuramına göre, Uzay ve zaman açıkça farklı nicelikler değildi, birbirleriyle ilişkidirler. Daha net ifade edersek en, boy ve yüksekliğin ardından zaman evrenin 4. boyutunu oluşturuyordu. Daha sonra defalarca kanıtlanan bu kuramı temelinde ışık hızının hiçbir koşulada değişmemesi vardı. Bu herhangi bir cismin ışık hızına yaklaşması durumunda,  o cisim için zamanın da yavaşlayacağı alamına geliyordu. Teorik olarak ışık hızına ulaşıldığında da zaman duracaktı. İşte bu, Einstein’ın E=MC2 formülü ile ifade edilen madde ve enerjinin, aslında aynı şeyin tezahürleri olduğunu gösteriyordu.

Ayrıca zaman sadece hızla yavaşlamıyordu; kütle arttıkça da yavaşlıyordu. Örneğin bir kara deliğin tekillik noktasında zamanın akmadığını söyleyebiliriz. İşte bu bağlamda, Einstein’ın evreni Newton’unkinden farklıydı. Cisimler, kütleleriyle bağlantılı olarak, uzay-zamanı büküyorlardı. Aslında kütle çekimi dediğimiz olgu da bu bükülme sonucu oluşuyordu. Örneğin gerilmiş bir çarşafa bir misket bırakırsanız çarşafı büker, çevresinde kendisinden küçük cisimler de oluşan çukurdan miskete doğru yuvarlanır. İşte gezegenler, yıldızlar ve diğer gök cisimleri de bu misket gibi kendi kütleleri oranında uzay-zamanı büküyorlar, bükümlerin oluşturduğu denge oranında da birbirlerinin yörüngesine dahil oluyorlardı. İşte bu devrimsel görüşler, Newton’un kütle çekiminin kaynağına ilişkin boşlukta bıraktığı asıl meseleyi açıklıyordu. Bu nedenle Einstein’ın Newton’u çürüttü, demektense onun fikirlerini bir üst boyuta çıkararak geliştirdi demek daha doğru olacaktır.

Kuantum Mekaniği ve Belirsizlik Kuramı

Bilimdeki gelişmelerin en sarsıcı olanlarından biri de Kuantum Fiziğine ilişkin olanlardır. Atom ve atom altı parçacıkların incelendiğiKuantum Fiziğinin dünyasına girdiğimizde yukarı anlattığımız Newton Fiziğinin bir çok kuralı devre dışı kalır. Einstein’ın bile “tanrı zar atmaz” diyerek kabullenmekte zorlandığı bu kuantum evrenine adım attığımızda, maddelerin normal dünyada hiç de alışık olmadığımız şekilde davrandıklarına tanık oluruz. Laplace, bu evrene adım atsaydı, sanırım bunun “şeytan”ın bir oyunu olduğuna inanırdı. 


Bu bilinemezlik alanının halen kabul gören en popüler açıklamasını ünlü Alman Fizikçi Werner Heiseberg yapmıştır. Heisenberg, belirsizlik kuramına göre, bir elektronun konumunu ve momentumunu aynı anda tam bir kesinlikle bilemezsiniz. Burada bize engel olan temel gözlemcinin etkisidir. ( Kuantum fiziği ve Çift yarık deneyi hakkında daha fazla bilgi almak istiyorsanız bu yazımızı okumanızı öneriyoruz). Kuantum fiziğindeki bu belirsizlik prensibi sizi yanıltmasın, şu anda modern teknolojinin büyük kısmı bu alanda yapılan teorik ve deneysel çalışmaların ürünüdür. Yani, elektronun konumunu ve momentumunu aynı anda tam bir kesinlikle bilemesek de belli oranlarda bilebiliriz. Bu kavrayış, bize ultra hassas saatler sayesinde Borsayı sürdürmemizi, GPS’i kullanmamızı, İnternet erişimini sağlayan  donanımlar, transistörler, mikro işlemciler, LCD ekranları kullanmamıza olanak sağlar. Bu liste uzayıp gider. Şimdi diyeceksiniz ki ” resmini koydun, Schrödinger’in kedisine niye değinmedin”. Onu başka yazıya saklıyorum 🙂

Kaos Teorisi ve Kelebek Etkisi

Laplace’ı çıldırtacak son bir alanla daha yazımızı bitiriyoruz. fiziksel gerçeklik parçalarının bir bütün olarak eğilimini açıklamaya yarayan bir yöntem olan Kaos teorisi, en az kuantum fiziği kadar paradigma yıkıcı bir alan. Çok sofistike ve başlı başına bir yazı konusu olduğu için sadece değinmekile yetineceğiz. Aslında isminin gönderme yaptığı düzensizliktense tam da kaosun içindeki düzeni anlamamızı sağlayan bir bilim alanına adım atmış oluyorsunuz. Doğrusal olmayan ve öngörülemeyen olayları inceleyen bir bilim dalı olan Kaos teorisi, hava durumu, türbülans , borsa, zihin ve karar mekanizmaları gibi alanlarda daha çok bilgi üretir.  Öngörülebilir olmayan ve kontrol edilemeyen konularda çalışılan bu dal, gün geçtikçe daha fazla önem kazanmakta. Düzen ve karmaşanın hangi durumlarda birbirinin yerine geçtiği, doğada sıklıkla karşılaştığımız fraktal geometrinin de matematiksel bir karşılığı olduğunu, tam bir öngörü yapamayacağımız alanlarda en azından istatiksel kestirmelerde nasıl bulunabileceğimizi gösteriri kaos teorisi. Evrene doğru şekilde bakabilirsek bu düzensizliğin içindeki düzeni alamaya bir adım daha yaklaşırız. Bu nedenle aslında daha emekleme aşamasındaki bu bilim Laplace’ın determinizmi ile uzaktan da olsa bir dirsek teması içinde. Bu doğrusal olmayan sistemlerdeki  “ilk koşullara hassas bağlılık” fenomenini Laplace’ın da  fark  ettiğini  ama dönemin koşullarında irdelemesinin zor olduğunu söyleyebiliriz.

NOT:  Bu yazı, sitemizin en uzun yazısı olma özelliğini ilelebet sürdürecektir. Toparlayıcı olması anlamında bu kadar uzun yazılmış, bir nevi site haritasıdır diyebiliriz. Buna rağmen yazı boyunca onca bilim insanı, filozof hatta bilim dalına değinme fırsatı bulamadım. Belirlediğimden de uzun olan bu yazının kapsamını fazlasıyla aşıyorlardı. Bu nedenle eksik bulduğunuz noktaları belirtin ki diğer yazılarımızda onlara daha çok yer ayıralım.






log in

Don't have an account?
sing up

reset password

Back to
log in

sing up

Captcha!
Back to
log in