Bilimin Serüveni



John Langone & Bruce Stutz & Andrea Gianopoulos - Bilimin Serüveni

JOHN LANGONE'NİN ANISINA

Geri kalmayacağız araştırmaktan
Ve tüm araştırmalarımızın sonu
Başladığımız yere varmak
Ve orayı ilk kez tanımak olacak.

- T. S. Eliot, "Little Gidding ," Dört Kuartet


İÇİNDEKİLER

GİRİŞ
Bruce Stutz

1. BÖLÜM
GÖKLER
Andrea Gianopoulos

2. BÖLÜM
İNSAN BEDENİ
John Langone

3. BÖLÜM
MADDE VE ENERJİ
Bruce Stutz

4. BÖLÜM
YASAMIN KENDİSİ
Bruce Stutz

5. BÖLÜM
DÜNYA VE AY
Andrea Gianopoulos

6. BÖLÜM
ZİHİN VE DAVRANIŞ
John Langone

İLERİ OKUMA
DİZİN
GÖRSELLER

GİRİŞ

Radyonun ya da televizyonun düğmesine bastığımızda, hastalıklardan korunmak için aşı olduğumuzda, yeni doğan günle birlikte yükselip alçalıyor gibi görünse de gerçekte Güneş’in değil, Dünya’nın hareket ettiğini hatırladığımızda... işte tüm bu anlarda aslında yerkürenin fiziksel ve biyolojik fenomenlerini anlayabilmek uğruna insanlık tarafından sarf edilen binlerce yılık çabanın ürünlerinden yararlanıyoruz. Kimi sırlar hala gizemini korusa da, bizler üstünde yaşadığımız gezegenin ve onun ötesindeki evrenin doğası hakkında çok şey öğrendik. İşte bu bilgi arayışına “bilim” diyoruz. Bilim sözcüğünün Yunanca kökü yalnızca “bilmek” değil, aynı zamanda “ayırt etmek” ya da “bir şeyi diğerinden ayırmak” anlamına da geliyor. Bilimin amacı ise sadece olguları keşfetmek değil, genel gerçekliğe ulaşmak ve temel yasaları ortaya çıkarmaktır. Bilimciler bu türden entelektüel yapılandırmalara “teori” diyorlar.

Bilim dünyasında “teori" sözü, günlük kullanımdaki gibi “spekülasyon” ya da “fikir” anlamına gelmez. Bilimsel bir teori, olgunun bir sunumudur. Teoriye bilimsel yöntemle ulaşılır, bilimsel yöntem ise bilimcilerin bir hipotezi dikkatli gözlemler, deneyler ve ölçümlerle denemeye tabi tuttukları, kabul görmüş bir mantık metodudur. Yanlışlığını kanıtlamaya yönelik her girişimin karşısında ayakta kalmayı başaran tek bir veya bir dizi hipoteze teori adı verilebilir. Yani kütleçekim teorisi ya da evrim teorisi birer varsayım değildir. Bu teoriler tıpkı Newton’un hareket yasaları, Boyle’un gaz yasaları, Mendel’in kalıtım yasaları ve enerjinin korunumu yasası gibi yerküre üstündeki yaşam hakkındaki temel olguları tanımlarlar.

Bir teorinin yanlışlığı kanıtlanabilir mi? Eğer bilim teoriyle çelişen bir bulguya ulaşırsa ve teste tabi tutulduktan sonra sözkonusu bulgunun sağlamlığı kanıtlanırsa, o zaman ilgili teori yeni bulguya uygun şekilde değiştirilir veya geçerliliğini yitirir. Teori, yapısı itibarıyla yanlışlanabilir olmalıdır -yani prensipte bulgularla yanlışlığı kanıtlanabilir önermelerden oluşmalıdır - çünkü varsayımların ya da fikirlerin aksine, teorinin kanıtlanabilmesi ya da çürütülebilmesi için doğruluğu test edilebilmelidir.

Her ne kadar - belli kurallara uygun araştırma yöntemleriyle yürütülen ayrı bir disiplin anlamında - günümüz bilimi yalnızca birkaç yüzyıldan bu yana varlığını sürdürse de, mevcut bilgimiz geçmişte edinilenleri de içeriyor. Bilimin kaynağını oluşturan kimi bilgileri artık bilim olarak dahi algılamıyor olabiliriz çünkü dünyaya ve bilgiye olan bakışımızı değiştiren de bilimin ta kendisi. Bilimsel teorilerin tarihini inceleyen bu kitap, bir anlamda insanın dünyaya bakışının ve onu algılayışının da bir tarihi olarak görülebilir.

Bu tür bilgilere ender olarak dramatik birtakım “evreka” anlarında, beklenmedik keşifler biçiminde ulaşılır; tıpkı hipotezden, çığır açan keşfe doğru giden yola ender rastlandığı gibi. Bilim her neslin, kendisinden önce gelenin kavrayışı üstüne inşa ettiği kesintisiz bir süreç - daha büyük aydınlanmaların yolunu açan küçük keşifler silsilesi - gibi görülebilir, oysa durum bundan çok daha karmaşıktır. Bu kavrayışların çoğuna giden yol, sayısız çıkmaz sokakla ve yanlış ya da kısmen doğru olup, ısrarla savunulan görüşlerle doludur. Bu tür görüşler sözde doğruluklarıyla kimi zaman gerçeği gölgeleyebilirler.

Bir kavramlar dizisinin ya da sıra dışı zekaya sahip bir düşünürün ansızın ortaya çıkışı, normal bilimsel süreci temsil etmez. Yüce zihinler çoğu zaman başka birçok eserden yararlanırlar. Yüce bir zihne ve büyük bir egoya sahip biri olan Isaac Newton, “İleriyi görebiliyorsam, devlerin omuzları üstünde durduğum içindir” demişti. Bazı devlerin isimleri bizlere daha tanıdık gelen Newton, Faraday ya da Einstein'ın yanında anılmasa da, onlar, bu tanıdık adların bilim yolculuklarını gerçekleştirmelerine yardımcı oldular.

Bilimin tarihi etkilediğine şüphe yok ancak bunun tam tersi de doğru. Ticaret, kültürel alışveriş, keşif seferleri, savaş, din ve sanat, bilimin gelişimi üzerinde ayrı ayrı roller oynadı.

Teknolojik yenilikler de öyle. Bu kitap, bir teknoloji tarihi olduğunu iddia etmiyor belki ama baştan sona dek, bilimsel sürecin lokomotifi sayılabilecek cihazlar, aletler ve tekniklerden örnekler sunuyor. Teleskop ve mikroskop bilimcilere görülmemiş dünyaların kapılarını araladı. Elektrikli jeneratörler, röntgen cihazları ve bilgisayarlar, yoklukları halinde gerçekleşmesi olanaksız keşiflerin önünü açtı. Bazı yenilikler ise bilimi hazırlıksız yakaladı. Barut ve buhar makinesi, henüz, ikisinin de ilimi tam olarak anlaşılamadan tarihin yönünü değiştirdi. Öte yandan, radyonun ve elektrikli jeneratörün icadı, bilimde kaydedilen ilerlemelerin bir sonucu olarak ortaya çıktı.

Yenilik ve buluş, bilimi daima ilerletmiş ve aynı zamanda bilim tarafından teşvik edilmiştir. Bundan iki milyon yıl önce, insanın uzak atalarından Homo habilis, ağaç ve taştan yapılan araç gereçleri geliştirdi. Bu el yapımı araçların düzgün biçimleri Taş Devri insanlarının, tutarlı sonuçlar üreten benzer tekniklerin değerini kavradıklarını ortaya koyuyor.

Nispeten kısa bir süre öncesine dek insanlar, avcı-toplayıcı varlıklardı. MÖ. 8000 civarında, son buzul çağının tehditkar buzulları çekilirken, ekin ekme ve yetiştirme, yaban hayvanlarından yararlanma becerilerini geliştirdiler. Zaman içinde bitki ve hayvanlardan yararlanmayı öğrendiler. Çok sayıda deneme-yanılmanın ardından birbirini izleyen yüzyıllar içinde, dünyanın çeşitli yerlerinde yeni melezler ve türler geliştirdiler.

MÖ. 6000’lere gelindiğinde Ortadoğu’daki Bereketli Hilal’in halkı, çok daha verimli yabani arpa ve buğday türleri yaratmayı başarmıştı. Şimdi Meksika diye bilinen bölgenin halkı ise modem mısırın atası olan teosinte’yi yetiştirme sürecine girmişti. Günümüz Peru’sunda, Orta Afrika’da ve Doğu Çin’deki insanlar ise hayvan yetiştiriyordu. Bu tarım devrimi, dünya üzerinde yayıldıkça, tüm insan kültürlerinin geleceğini değiştirdi.

İnsanlar göçebe yaşamdan vazgeçmeye, kalıcı yaşam alanlarında hayatlarını sürdürmeye başladılar. Bu alanlar zaman içinde şehirlere dönüştü. Yerleşik yaşam merkezleri çoğaldıkça, kaynakların paylaşımı daha verimli hale geldi. Kaynak paylaşımı aynı zamanda bilginin de paylaşılması ve karşılaştırılması anlamına geliyordu. Eski dönemlere ait yerleşim bölgelerinde, Babil ve Mezopotamya gibi yerlerde, temel bilimler yeşermeye başladı.

Tahıl stoklarının sayımı, bir kilenin ağırlığını ya da belli bir arazinin boyutlarını ölçme ve kaydetme gibi gereksinimler, numaralama sistemlerini doğurdu. İlk başlarda balçıktan birtakım sembollerin ötesine geçmeyen bu sistemler, zamanla yazılı sayı sistemlerine dönüştü. MÖ. 2400’lere gelindiğinde, Mezopotamya’da yaşayan Sümerler sembollerin konumuna dayalı, anlamlı bir sistem geliştirdi. “Konumsal yazım” denen bu yöntem, sayı saymayı ve matematiği oldukça kolaylaştırdı ve matematiksel düşüncenin daha karmaşık hale getirilebilmesini sağladı.

Mezopotamya numaralama sistemi ve daha ileride bu sistemden geliştirilerek bölgede yaygın kullanıma geçen çeşitli modeller, 60’lık tabana dayalıydı. Bizim aritmetik sistemimiz 10’luk taban sistemini, yani ondalık sistemi kullansa da, eskiye ait 60’lık sistemin izlerine gündelik yaşamımızda hala rastlamamız mümkün. Ortadoğu’ya has bu 4000 yıllık kullanım alışkanlığı sayesinde, bir saat 60 dakikaya, bir dakika 60 saniyeye denk düşüyor ve daire hala 360 derece. Ne var ki hiçbir Mezopotamya kültürünün - Sümerler, Babilliler ya da Kıldaniler - geliştiremediği şey, sıfır kavramı ve onu temsil edecek olan bir şifreydi.

İlk Yunan düşünürlerinden bin yıl kadar önce, henüz MÖ 1800’lerde, Mezopotamyalı düşünürler karmaşık bir geometri geliştirmiş ve ikinin kuvvetlerine eşdeğer denklemleri çözmeye başlamışlardı. Ayrıca günümüzde “Pisagor üçlüleri” diye bilinen tabloları da oluşturmuş, yani dik üçgenin kenarlarının uzunluğunu temsil edebilecek sayıları bulmuşlardı. Bu uzunlukların birbirleriyle bağıntılarını ortaya koyacak olan - ve düşünür Pisagor’a atfen “Pisagor teoremi” diye anılan - genel teorem ise Yunanların dönemine dek ortaya çıkmayacaktı.

Sayısal biçim düzenleri, doğal olarak büyük ölçüde insanın yaratımıydı ancak insan yaşamında sık sık tekrarlanan biçim düzenlerine çok daha temel başka bir örnek vardı: Güneş’in günlük rotası ve Ay ile yıldızların gece izledikleri seyir. Güneş’in konumu ile birbirini takip eden mevsimler, insan yaşamını doğrudan etkiledikleri için, erken dönemlerde dikkatli kayıt tutma alışkanlığı ilk bu iki konuya yönelik olarak başladı. Böylece gökbilim kendi içinde iyi bir düzen oturtmayı başaran ilk bilimlerden biri oldu.

MO 3000’lere gelindiğinde, Mısırlılar 365 günlük bir takvim geliştirmişlerdi. Bu takvimin yılı, tarım için büyük bir önem teşkil eden bir tarihle, yani Nil nehrinin taşmasıyla başlıyordu. Zodyak ise - yıldızların konum ve hareketlerini gösteren tablo - MÖ 1600 civarında, Kıldaniler tarafından oluşturulmuş ve sistematik olarak tanımlanmıştı. MÖ 750’1erde Babilliler güneş ve ay tutulmalarının kaydını tutmaya başladılar. Aynı dönemde Çinliler de, ileride 19. ve 20. yüzyıl gökbilimcilerinin kuyrukluyıldız devirlerini doğrulamakta yararlanacakları ayrıntılı ve karmaşık gökbilimsel kayıtları tutuyordu.

Gökbilim çalışmaları büyük bir entelektüel çabanın yanısıra, ilk gözlemevleri denebilecek yapıların inşası için muazzam bir fiziksel emek de gerektiriyordu. Örneğin MÖ yaklaşık 2500’lerde, İngiltere’ de şimdi Stonehenge diye bilinen bölgede, işçiler 320 kilometrelik mesafeden 4 metre boyunda, 30 ton ağırlığında taş bloklar taşıyorlardı. Amaçları yakındaki Salisbury Ovası’na taş sütunlardan oluşan bir çember inşa etmekti. Stonehenge’in modern anlamda gökbilime hizmet edip etmediği halen bilinmiyor. (Günümüzde pozitif bir bilim olan gökbilim ile astroloji denen sözde bilim arasında belirlediğimiz ayrım, o zamanlar henüz belirlenmemişti ve binlerce yıl boyunca da belirlenmedi.) Her ne kadar hedef, göklerde olduğuna inanılan iyi ya da kötü alametleri bulmak olsa da, gökyüzü gözlemleri aksatmadan yürütüldü.

Ancak MÖ 6. yüzyıla gelindiğinde, Yunanistan’ın yeni yeni filizlenen şehir-devletlerinde insan gelişiminin gidişatını temelden değiştirecek yeni bir düşünce türü doğdu. Günümüzde fazla akıl yormadan benimsediğimiz küçük bir bilgiyle bu yeni düşünce şeklini açıklamak mümkün: iki nokta arasına bir tel gerin ve teli çekip bırakın. Telin boyunu yarıya indirin ve yeniden çekip bırakın. Yine aynı notayı duyacaksınız ama tonu farklı, daha tiz olacak. Telin boyunu bir kez daha yarılarsanız, yine aynı notayı, bu kez daha da tiz duyarsınız.

MÖ. 6 ya da 7. yüzyıl civarında, bir telin boyu yarıya indirildiğinde çıkan sesin tam bir oktav yükseldiği keşfedildi. (Günümüzde telin iki katı frekansla titreştiğini biliyoruz.) Aynı oran flütün içindeki borunun uzunluğu için de geçerliydi. Yunanlar oktavı bölebileceklerini anladılar: boyut üçte ikiye indirildiğinde, ton bir beşli aralığı kadar yükseliyor; boyut dörtte üçe indirildiğinde ise bir dörtlü yükseliyordu.

Farklı bir müzik gamı geliştirmiş olsalar da Çinliler de aşağı yukarı aynı dönemde, aynı şeyin farkına vardılar. Ayrıca keşfettikleri bu yeni bilgiler için pratik bir kullanım alanı da yarattılar. İnsan bedeninin çeşitli öğelerine dayalı ölçümleme sistemini, akort düdüklerinin uzunluğuna dayalı bir sisteme çevirdiler. Tahıl ölçümünde kullanılan kabın hacmi, kap boşken bir yere çarptığında çıkardığı sesin tonuna göre belirleniyordu. Eski Çincede tahıl ölçümü için kullanılan sözcük aynı zamanda şarap kabı ve zil anlamına geliyordu.

Pisagorcular bu kadar pratik değillerdi ama sesin matematiksel olarak tanımlanması fikri, doğal fenomenlerin yalnızca spekülasyona ve gözleme değil, aynı zamanda nicel analize de tabi olabileceğinin kavranması yolunda önemli keşiflerden biriydi. Klasik Yunan bilimi çağı artık başlamak üzereydi.

Doğa felsefesinin doğuşu MÖ 6. yüzyıl başlarında, İyon şehri Milet’te gerçekleşti. Çalışmaların ilgi ve etki alanı gitgide genişledi ve yaratıcılık dolu bu dönem, MS 1. yüzyıla dek sürdü. Bilim tarihinin bu evresiyle ilişkilendirilen kişiler ise - Thales, Anaksimander (Anaximandros), Herakleitos (Heracleitus), Pisagor (Pythagoras), Parmenides, Socrates (Sokrat), Platon (Eflatun), Hipokrat (Hippocrates), Eudoxos (Ödoksos), Aristoteles, Euclid (Öklid), Batlamyus (Ptolemeus), Arşimet - özgünlükleriyle gökbilim, yerbilim, coğrafya, biyoloji, tıp, geometri, fizik ve psikoloji gibi çok çeşitli bilimlerin temellerini atan isimleri anmadan geçmediler.

Döneme ait çalışmalar, Bağdat ve Kahire gibi endüstri ve ilim merkezlerine sahip İslam dünyasının alimleri, bilginleri ve matematikçileri tarafından korundu, gözden geçirildi ve geliştirildi. Rönesans döneminin araştırmacı ve kaşifleri - yalnızca gemiyle denize açılanlar değil, aynı zamanda eğitim merkezleri ve kütüphanelerde vakit geçirenler - kendilerinden önce gerçekleştirilen buluşların üzerine yenilerini inşa ettiler. Baskı makinesinin icadı ise bu çağa maceralı deneyler ve yeni fikirlerle dolu, kendine özgü bir ruh kattı. Keşif seferleri kadar teleskop ve mikroskop da bilimin sınırlarını genişletti ve tüm bu buluşlar yepyeni araştırma yöntemlerine duyulan gereksinimi ortaya çıkardı.

Farklı dallara ayrılmış çalışma alanlarından oluşan şimdiki anlamıyla bilim, 16. ve 17. yüzyıllarda gelişmeye başladı. Ancak 19. yüzyıla gelindiğinde, bilimleri birbirinden ayıran sınırların önceden sanıldığı kadar keskin olmayabileceği kavrandı. Isı, ışık, elektrik ve manyetizm kuvvetlerinin hemen hemen aynı olduğu keşfedildi. Moleküller ve atomları ilgilendiren kuvvetler ise gezegenler ve yıldızlar arasındaki kuvvetleri andırıyordu. 20. yüzyılda DNA moleküllerinin keşfiyle birlikte canlıların da evreni yöneten kimi yasalara tabi oldukları ortaya çıktı. Tüm bunları birleştiren bir teori var mıydı? Bu soru 21. yüzyılda hala yanıtını arıyor, tıpkı yeni keşiflerle birlikte doğan gizemler gibi: virüsler, prionlar, okyanusların derinliklerinde yaşayan eski çağlardan kalma hücreler.

Her bilimin kendine özgü, ilginç bir keşif öyküsü var. İşte bu yüzden elinizdeki kitap, altı ayrı tarih anlatısına ayrıldı: Gökler, İnsan Bedeni, Madde ve Enerji, Yaşamın Kendisi, Dünya ve Ay, Zihin ve Davranış. Tüm bu tarih öyküleri Antik Yunana ve Ortaçağ İslam bilimi, matematiği ve felsefesine dek uzanan ortak köklere sahip. Bu nedenle okuyucu, çok geçmeden adları sıkça tekrarlanan doğa felsefecileri ve bilimcilerine aşinalık kazanacaktır. Örneğin Platon ve Aristoteles’in birçok alanda bilimsel düşünceyi şekillendiren katkıları olmuştur, tıpkı Galileo, da Vinci, Newton, Bacon, Descartes, Lavoisier, Lyell ve Faraday gibi. Her bölümün içindeki makaleler, teorideki ve biyolojik ve fiziki dünyanın kavranışındaki dönüm noktaları üzerine odaklanıyor. Bilgi kutuları ve - biyografik ve tarihsel - zaman çizelgeleri önemli olayları ve gelişmeleri vurguluyor. Son olarak çapraz referanslar, öykülerin birbirleriyle birleştikleri noktalara dikkat çekiyor; yani bilimcilerin bitmek bilmez arayışlarının ta kendisine.

John Langone & Bruce Stutz & Andrea Gianopoulos - Bilimin Serüveni

Bir sonraki bölüm hazırlandığında linki burada olacaktır.














Share this article :

Yorum Gönder

Not: Yalnızca bu blogun üyesi yorum gönderebilir.

 
SUPPORT / DESTEK : ATLAS
Copyright © 2014 ATLASİZM