Katalog

Bilimde kuramın gücü: Kuram olmayan yerden uygulama çıkmaz! Bilimde kuramın gücünü kanıtlamak için ışığın doğasıyla ilgili kuramların tarihsel gelişimini ele alan Lewis ve Clark College’dan kuramsal astrofizikçi Ethan Siegel, iyi bir kuramın yalnızca gördüklerinizi açıklamakla kalmayıp, aynı zamanda yeni bir şey hakkında öngörüde bulunmanıza yardımcı olacağını söylüyor. Siegel yazısına Leonardo da Vinci’nin şu özdeyişi ile başlıyor: “Kuramı bir kenara bırakıp, uygulamayı tercih edenler, gemisini dümensiz ve pusulasız götüren bir gemiciye benzer ve bunlar hiçbir zaman nereye savrulacaklarını bilemezler.” lık noktanın bulunması gerekiyordu. Poisson’un deneyinde bu parlak nokta yoktu. Böylece ışığın dalga olması mümkün değildi. Ancak jüri başkanı DominiqueFrançoisJean Arago, daha sonra Fransa Başbakanı olacaktıbu deneyi daha ayrıntılı bir şekilde yeniden yaptı. Herkesin gözünün önünde gerçekleştirilen bu deneyde, beklenilen parlak nokta karanlık kısmın tam ortasında belirdi. Bu deney sayesinde ışığın doğası ile ilgili kuşkular giderilmiş oldu; pek çok bilim insanı ışığın dalga kuramına inandı. Poisson’a büyük bir düş kırıklığı yaşatan bu yarışmayı Fresnel kazanmış oldu. Daha sonra bu parlak noktaya Poisson Noktası veya Arago Noktası denildi. Bu deney biması yatıyordu. Einstein’ın buna ilk tepkisi şöyle oldu: “Matematiğinize bir şey demiyorum, fakat fiziğiniz berbat.” Atalarımız Avrasya’da sanıldığından erken ortaya çıktı Gürcistan’da su yüzüne çıkartılan taştan buluntular, Homo erectus’un Afrika dışında evrilmiş olabileceğine işaret ediyor. B ilimin kuramsal yönü ile ilgilenenler genellikle yalnız çalışmaya mahkumdur. Bir kuram ilk kez ortaya atıldığında önce tepkiyle karşılaşır. Bilim insanın bu direnci kırmak için döktüğü ter, kuramı geEvrim okullarımızda Niçin okutulmaokutulmamalı! malı? Yalnızca bir kuram olduğu için! Fakat bilim tümüyle “yalnızca bir kuram” değil mi? Pekala! O zaman beden eğitimine ayırdığımız süreyi daha da arttıralım. liştirirken döktüğünden fazladır. nsanlar kuram sözcüğünü duyar duymaz yukarıdaki karikatürdeki gibi düşünmeye başlar: gizemini çözdüğünü düşünüyordu. Yaptığı deneylerle Christian Huygens’in geliştirdiği ışığın dalga kuramına destek çıktı. Buna göre ışık parçacık değil bir tür dalga hareketiydi. 1799 yılında Young, ilk kez ışığı iki adet ince ve birbirine çok yakın yarıklardan geçirince ekrana düşen görüntü bir dalgayı andırıyordu. Bu deney ile ikinci kuramı destekleyenler arttı. Bu deneyin sonucunda elde edilen meşhur çift yarıklı örüntü (aşağıda) ancak ışığın dalga olduğu kuramı kabul edildiğinde anlam kazanır. Bu 1800’lerde ışığı tanımlayan en önemli kuramdı. Yani ışık bir dalgaydı. Eğer iyi bir kuramcıysanız ve ışığın bir dalga değil, parçacık olduğuna inanıyorsanız, ne yaparsınız? şte bu kuşkuculardan biri olan Simeon Poisson ışığın parçacık olduğunu kanıtlamak için yeni bir deney geliştirdi. Ancak tersini kanıtlamak istediği kuramı daha da pekiştirdiğinin farkında değildi. Ünlü Fransız matematikçi ve fizikçi Simeon Poisson, ışığın dalga kuramının doğru olmadığını düşünüyordu. Bu nedenle 1818 yılında Fransız Bilimler Akademisi’nin ışığın özelliklerinin belirlenmesi için düzenlediği yarışmada jüri üyesi olarak görev aldı. nşaat mühendisi AugustinJean Fresnel yarışmaya yeni bir ışığın dalga kuramı ile katıldı. Poisson Fresnel’in kuramını ayrıntılarına kadar inceledi. Kuşkusuz ışığın parçacık kuramına inanan bir bilim insanı olarak bu kuramın yanlışlığını kanıtlamaya can atıyordu. Bu amaçla Fresnel’in kuramının sonuçlarında bir hata olduğunu ortaya koymak için şöyle bir deney tasarladı: Y Ne var ki iki yıl sonra Edwin Hubble, Samanyolu galaksisinden başka sayısız galaksinin var olduğunu keşfederek, Evren ile ilgili algımızı ve bizim yerimiz ile ilgili görüşlerimizde köklü değişiklik yarattı. Ayrıca galaksilerin birbirinden ne kadar uzaksa, o hızda uzaklaştığını keşfeden yine Hubble’dır. Bütün bu gözlemlere dayanarak Hubble Evren’in tekdüze, yani düzgün bir şekilde genişlediğini ortaya çıkarttı. Bütün bunların keşfinde yol gösteren Einstein’in Genel Görelilik Kuramı idi. Dolayısıyla bu konuda “berbat” olan, Einstein’ın kuramının ne kadar sağlam olduğunu anlayamamasıdır. 1800’lerin başlarında ışığın doğası ile ilgili iki kuram vardı. Bunlardan biri Newton’a dayanıyordu ve ışığın bir ışın olduğunu söylüyordu. Kuşkusuz ışık bir ışındı, ancak bu konuda farklı düşünenler de vardı. lerleyen yıllarda Thomas Young adlı bilim adamı ışığın Thomas Young’ın Çift Yarık Deneyi Tek yarıklı ekran Çift yarıklı ekran Güneş ışığı Küresel dalga CBT 1275/ 10 26 Ağustos 2011 Dalga hatları Karanlık saçak Aydınlık saçak Dalga hatlarının son ayağı Girişim Saçakları Dedektör ekranı Işığın dalga kaynağının önüne tamamen siyah, küresel bir engel koydu ve arkasına bir ekran yerleştirdi. Poisson bu deneyin sonucunda, perdede kürenin dışını belirleyen kısmın aydınlık, iç kısmına gelen kısmın karanlık veya gölgeli olması gerektiğini düşünüyordu. Poisson’a göre ışığın dalga kuramının doğru olması durumunda bu gölgeli kısmın tam ortasında parlak bir aydın Derleyen: Reyhan Oksay Kaynak: Scientific American, The Power of Theory in Science, 15 Temmuz 2011 CBT 1275/ 11 26 Ağustos 2011 limde kuramın önemini bir kez daha pekiştirmiş oldu. Eğer kuramınız bilimsel olarak sağlam temellere oturtulmuş ise yalnızca o ana dek gözlenen olayları açıklamakla kalmaz, yeni durumlara da uygulamanıza da olanak verir. Böylece kanıtlamaya çalıştığınız olgu ile ilgili test edilebilir öngörülerde bulunmanıza yardımcı olur. Buna bir diğer örnek de 1927’de Belçikalı kozmolog and Katolik Papazı Georges Lemaitre’nin Evren’in genişlediği yolundaki öngörüsüdür. Lemaitre’nin bu öngörüsünün altında Einsten’ın Genel Görelilik kuramının Evren’e uygulan Temelini Lemaitre’nın attığı Big Bang Kuramı 60’lı yılların başlarına hâlâ kuşkuyla karşılanıyordu. Nihayet 1964 yılında Bell Laboratuvarı’ndan Arno Penzias ve Bob Wilson, Samanyolu’nun dış kısımlarından gelen belirsiz radyo dalgalarını ölçmeye çalışırken, rastlantısal olarak gökyüzünün her tarafından gelen bir radyasyon saptadı. Bu ışıma ya da ışınımın bütün yönlerdeki parlaklığı aynı idi ve yaklaşık 3 °K sıcaklığında bir ortamdan geldiği anlaşılıyordu. 1978’de bu buluşları için Nobel Fizik Ödülü’ne layık görüldüler. Big Bang kuramı, evrim ve biyolojide doğal seçilim kuramı, küresel ısınma ve iklim değişikliği gibi kuramlar da ışığın dalga kuramı kadar sağlam ve inandırıcıdır. Bilimde gerçeğe ve kesinliğe yaklaşmanın yolu kuramlardan geçer. Kuramlar ne kadar iyi anlaşılır ve test edilirse, o kadar inandırıcı ve güçlü hale gelir. eni bir bulgu Homo erectus’un kökenleri konusunda kafaları bulandırdı. Kazıbilimciler uzun süredir insanın dünyaya yayılan ilk atası sayılan Homo erectus’un Afrika’da ortaya çıktıktan sonra Avrupa ve Asya’ya dağıldığına inanıyorlardı. Ancak AvrupaAsya sınırında alet yapımı ile ilgili kanıtlar bu inanca gölge düşürüyor. Kuzey Teksas Üniversitesi insanbilim uzmanlarından Reid Ferring ve arkadaşlarının Gürcistan sınırları içinde yer alan Kafkas Dağları’ndaki Dmanisi bölgesinde yaptıkları kazılar sonucundaçoğu insansıların araç gereç yapımı sırasında yonttukları taşlardan dökülen ince parçacıklardan oluşan taş buluntuları ortaya çıkarttılar. Yaklaşık 1.85 milyon yıllık çökeller arasında bulunan ve 122 parçadan oluşan bu kalıntılar söz konusu bölgede uzun süreli bir yerleşimin olduğunu gösteriyor. Bulguların 1.85 ile 1.77 milyon yıl öncesine uzanan farklı katmanlara dağılmış olması burada Güney Kafkasya’nın ılıman ortamına rahatlıkla uyum sağlamış sürekli bir yerel nüfusun yaşadığı anlamına geliyor. Avrupa’nın bir ucunda öylesine erken bir dönemde araç gereç kullanabilen bir nüfusun var olması, H. erectus’un doğum yerinin, daha önce sanıldığı gibi Afrika değil de, Avrasya olabileceğine işaret ediyor. Gelgelelim, araç gereçleri yapan insan fosillerinin bu konuda kesin bir yargıya varmamıza olanak tanımayacak durumda oldukları belirtiliyor. Dmanisi buluntularıyla aynı çökel katmanlarında bulunan fosilleşmiş kemik parçaları havanın aşırı etkisine uğramış olduklarından bunların H.erectus tarafından yapıldıkları yönünde kesin bir yargıya varmak olanaksız. Bölgedeki daha üst katmanlardan elde edilen kafatası fosilleri de bu tartışmanın bir sonuca ulaştırılmasına yardımcı olamıyor. Ancak eski çağlarda Dmanisi bölgesine yerle AVRASYA’DA MI DOĞDU? şenlerin H. Erectus’un il üyeleri olmaması durumunda da sorun bitmiyor. Çünkü uzmanlar bundan önce 1.85 milyon yıl öncesine dek Afrika dışında hiçbir yerde insansıların yaşamadıklarına inanıyorlardı. Ferring ve arkadaşları H.erectus’un kimi atalarının Asya ve bir olasılıkla Avrupa’ya gidip, kendilerini biraz geliştirdikten sonra yeniden Afrika’ya dönmüş olabileceklerini öne sürüyorlar. Ferring ilk insansıların besin kaynakları olan hayvanların izinden gitmiş olabileceklerine, göçlerin etoburluğun yaygınlaşmasıyla ilintili olabileceğine inanıyor. George Washington Üniversitesi insanbilim uzmanlarından Bernard Wood da başka olasılıklara dikkat çekerek,”Çoğumuz insansıların hastalıkların olmadığı bir dünyada yaşadıklarını düşünme eğilimindeyiz. Oysa, kimi yerlerde patlak veren bir salgın hastalık orada yaşayan insansıların kökünü kurutmuş olabilir,” diyor.