Bilime Kısa bir Felsefî Giriş*

Gökadamız Samanyolu: Amatör astrofotoğrafçı Batuhan Dereli (ODTÜ Fizik Bölümü öğrencisi) tarafından Balıkesir/Gönen'de çekilmiş.

Bilim, dünyayı, evreni tanımanın belli, düzenlenmiş bir yoludur. Bu dünyaya, bütün doğa, bunun içinde evrenin insanların yaşadığı minnacık köşesi, bu insanların zihinleri, kültürleri ve toplumları da dahildir.  Bilim bir bilgi edinme yöntemidir ama bilim insanlarının kendileri de bilimsel yöntemin kurallarını çoğu zaman bilinçli ve açık olarak kullanmazlar. Yine de yöntem, bilimin temelidir. Bilim insanları, yöntemi sağduyu olarak kabul ederler.

Sahiden de bilimsel yöntem, gündelik hayattaki sağduyunun özelleşmiş bir uzantısıdır.  Bilimin gelişmesinin uygarlık üzerinde başlı başına, muazzam bir etkisi oldu. Bu etki sadece bilimin uygulamadaki sonuçları yani teknoloji olarak değil, felsefî alanda da, dünyaya dair bir sağduyu yaklaşımının somutlaşması olarak görüldü.

Peki bilim insanlarının temel felsefî inançları neler? İlk olarak, bir dış dünya/maddî dünya var. “Dünya” derken sadece bizim Dünya gezegenimizi değil, Evreni ve içindeki her şeyi kastediyorum. “Dış/maddî” demek, dünyaya dair bilgilerimiz kendi zihnimizin dışında bir şeye dayanıyor demek; farklı insanların, farklı zihinlerin aynı ortak bilgiye ulaşabilmesi de bundan kaynaklanıyor.

Dünyayı bilmek, gözlem ve deney, artı mantıksal çıkarımlar (matematik) ile mümkün.  Bilimin deneye dayalı temelleri, modern bilimin öncüleri, özellikle de Galileo Galilei tarafından çok açık bir biçimde ortaya kondu ve kullanıldı. Doğa kanunlarının matematik kullanılarak ifade edilmesinin ilk büyük örneği Newton’un yaptığı çalışmalardır; Newton bu kanunları ifade etmek ve kullanabilmek için matematikte yepyeni bir alan açarak kalkülüsü kurdu.

Nesnellik, çoğu zaman bilimle birlikte düşünülen bir kelime. Kişi olarak bilim insanları da diğer insanlardan farklı değiller tabii ki, onların da duyguları ve istekleri var.  Bilim insanlarının bilim yapma nedenleri de hayatlarının diğer yönleri gibi birbirinden çok farklı. Nesnellik terimi, bilimin mümkün olması için, hatta sağduyunun ve pratik bilginin mümkün olması için temel bir şeyi anlatır: farklı gözlemciler, aynı deneyi aynı koşullar altında yaptıklarında aynı sonuçlara varırlar.

Bilimsel yöntemin şöyle bir akışı var:

Öngörü (hipotez)  $\rightarrow$ deney $\rightarrow$ deney sonucu öngörüyü doğruluyor mu?
$\rightarrow$ Evet $\rightarrow$ bir daha kontrol edelim
$\rightarrow$ Hayır $\rightarrow$  hipotez yanlış (?)
VEYA
$\rightarrow$ Teori sınırlı, yeni durumlar için doğru değil: dolayısıyla bütün bir teori olarak yanlış. Daha iyi, daha genel bir teori bulunmalı.

Filozof David Hume’un işaret ettiği üzere,  aynı deneyi $N$ defa yaparak aynı sonuca ulaşmak, deneyi ($N+1$) inci defa yapınca yine aynı sonucun bulunacağını ispat etmez.

Aynı deneyin ($N+1$) inci defa yapıldığında yine aynı sonucu vereceği, bilim insanının temel felsefi inancıdır. Bu inanç, bilimin şimdiye kadarki başarılı deneyimiyle desteklenmiştir. 

Bilimin uygulamaları ve tabii ki bizim gündelik deneyimlerimiz bu inancı destekliyor.  Dünyayı deniyoruz ve deneyimlerimize dayanarak mantıksal çıkarımlarda bulunuyoruz.  Neyin “hakikat” (gerçek) olduğunu/hakikaten işlediğini deney ve mantıksal çıkarım yoluyla öğreniyoruz.  Bilim, sistemli sağduyudur. 

Dolayısıyla, bilimsel sonuçlar hiçbir zaman mutlak anlamda doğrulanamazlar. Deneyin bir sonraki tekrarında, tıpatıp aynı şartlar altında başka bir sonuç çıkabilir.  Deneyi yapmadan bilemeyiz bunu.  Fakat şimdiye kadar bilimin ve genel olarak insan deneyimlerinin bütün tarihinde, aynı şartlar altında defalarca denenip gözlenen sonuçlar, gözlemin ve deneyin yeniden yapıldığı her seferde yine aynı çıkmıştır.  Bilimde doğrulama, bu güçlü, ama ilke olarak yine de sınırlı olan yoldan yapılır.  Sınırlılıklarına rağmen bilimde, bilgi veya inanç edinmenin başka kaynaklarında mümkün olmayan bir şekilde doğrulama vardır, yanlışlama da vardır.

20. yüzyıl filozoflarından Karl Popper, doğrulamanın tersinin, yani yanlışlamanın, bilimsel bilgiyi diğer bilgilerden ayıran daha da güçlü ve sağlam bir özellik olma potansiyelini vurguladı.  Bilimsel bilgi yanlışlanabilir. Dikkatli bir deneyle yapılan tek bir yanlışlama, bir bilimsel önermenin yanlış olduğunu göstermeye yeter.

Tamamen aynı şartlar altında aynı iddianın bazen doğru bazen yanlış çıktığı hiç olmadı.  Fakat çeşitli koşullarda çok defa test edilmiş ve doğrulanmış bir bilimsel teorinin öngörülerinin, daha önce test edilmemiş yeni ve farklı bir koşulda doğru çıkmadığı oldu. Böyle bir şey olduğu zaman, eski teori, her şeyi açıklayan genel bir teori olarak yanlışlanmış olur. Bu teori artık, pek çok koşulda geçerli olsa da her koşulda geçerli olmayan sınırlı bir teoridir.

Bu durum, eski deneyler konusunda eski teoriyle de büyük ölçüde uyumlu olan, ama yeni deneyleri de açıklayabilen, yeni ve daha genel bir teori bulmak gerektiğini gösterir.  Newton mekaniği, çok başarılı olduğu halde bütün durumları kapsamayan teorilere iyi bir örnek.

Çok yüksek hızda, ışık hızına yakın hızlarda hareketin olduğu deneylerde, gözlemcilerin birbirine göre hızı ne kadar olursa olsun ışık hızının bütün gözlemciler için aynı değerde ölçüldüğünü ortaya koyan deneyler, Newton mekaniğini genel bir teori olarak yanlışladı.  Bu konudaki (şimdiye kadar yanlışlanmamış) başarılı yeni teori, Einstein’in Özel Görelilik Teorisi ile yine Einstein’ın kütle çekimi ve ivmeyle ilgili Genel Görelilik Teorisi.  Maddenin yapısı ve atom alanında klasik fiziğin yerini alan diğer modern teori de Kuantum Mekaniği.  Bilindik gündelik deneyimlerimiz bakımından çok tuhaf bir teori bu.  Kuantum Mekaniği’ne göre dünya temel olarak olasılıklara dayalı; deneyle test edebileceğimiz sorular da olasılıklarla ilgili.  Gelgelelim, dünyanın bu tuhaf özelliği bilimsel yöntemi değiştirmiyor, kuantum mekaniğinin soruları da tıpkı diğer bilimler için olduğu gibi deney yapılarak test ediliyor ve şimdiye kadar kuantum mekaniği yanlışlanmış değil.

Modern bilimin bir başka çok başarılı teorisi de Darwin’in evrim teorisi.  Bu teorinin de hiçbir öngörüsü yanlışlanmadı henüz. Teori, genetiğin anlaşılmasıyla ve moleküler biyolojinin vardığı sonuçlarla uyumlu şekilde, bugün teknolojik ürünler olarak kullandığımız pratik sonuçlar verdi.  Evrim teorisinin halâ tam olarak anlaşılamamış pek çok sorusu var.  Kuantum mekaniği ile genel göreliliğin kesişim alanı, çok başarılı iki teorinin de halâ tamamlanmamış olduğu, çok zor sorunların bulunduğu bir diğer sınır.

Ama bilimin doğası böyle işte: bilim hiçbir zaman tamamlanamaz, araştırma hiç bitmez.  İyi bir bilimsel teori, şimdiye kadar denendiği alanların hiçbirinde yanlışlanmamış bir teoridir sadece. Bilimsel bir teori asla gerçekten son haline gelmez, asla tamamlanamaz. Fakat denenmiş ve henüz yanlışlanmamıştır. Gelecekte belki yanlışlanabilir, belki de yanlışlanamaz.  Teori tekrar tekrar denenmeye açıktır ve potansiyel olarak da yanlışlanabilir.  Bu muhtemelen, herkes tarafından sınanabilir, öğrenilebilir ve kullanılabilir olmak anlamında “gerçek” olmanın en gerçek halidir.

Deney ve gözlemle keşfettiklerimizin doğa kanunları ile açıklanabilmesi şaşırtıcı, ama gerçektir; doğa kanunları matematikle ifade edilebilir ve temel kurallar hem basit hem de güzeldir. Şaşırtıcı da olsa doğrudur bu!

Efsaneye göre Galileo’ya atfedilen sözlerle ifade edecek olursak

“Eppur si muove!” – “ama dünya yine de dönüyor!”

Galileo’nun sahiden de böyle söyleyip söylemediği bilinmiyor.  Eğer söylediyse bunu Dünya’nın dönmesi için söylemiştir; ama bu sözler, insanlar ne derlerse desinler, doğanın kendi yasalarına göre davrandığını, bizim gözlem ve deneylerle bu yasaları öğrenip anlayabildiğimizi ve bunun ne müthiş bir şey olduğunu da anlatıyor.

Bilim yalnızca gözlemlenebilen dünya üzerine konuşur. Din ve felsefe, dünya hakkında somut bir iddia ortaya koyacak şekilde yorumlanmadığı sürece, bilim hiçbir dinÎ ya da felsefeyi kanıtlamaz ve çürütmez. Somut iddiaların olduğu durumlarda ise bilim, böyle dar anlamlı dini inançların gözlemlediğimiz dünyada bir temeli olmadığını göstermiştir.

Ali Alpar
Bilim Akademisi üyesi
Sabancı Üniversitesi, Doğa Bilimleri ve Mühendislik Fakültesi öğretim üyesi

*Bu yazı Ali Alpar’ın “Doğayı Öğrenmek: Fizik” başlıklı kitabından alınmıştır (Boğaziçi Üniversitesi Yayınları, 2014)

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here