Bilim tarihine panoramik bir bakış: Bilimsel keşifler zorlaşıyor mu?

Çok uluslu bir işbirliği ile yapılması planlanan Square Kilometre Array (SKA) dünyanın en hassas ve en büyük radyo teleskobu olmaya aday. Fotoğraftaki Avustralya’da inşa edilmiş ASKAP, SKA için üretilmiş teknolojileri barındırıyor (Wikipedia).

Bu soruya cevap verebilmek için, öncelikle bilimin gelişmesini sağlayan yöntemlerin ve araçların tarihteki rollerine bakmamız gerekir.

Thales’den başlatırsak 2600 yıldır bilimsel çalışma yapan insanlar, bu sürenin yaklaşık % 85’inde bilimsel keşiflerini sadece çıplak gözle gerçekleştirdiler. Teleskop ve mikroskop, 17. yüzyılın başında icat edildi. Makro ve mikro evrenlere açılmamızı sağlayarak bilim tarihinde yeni bir çığır açan bu icatlardan önce astronomi devrimi ve genel olarak büyük bilimsel devrim (1543-1687) başlamıştı. (Ancak Galilei’nin Jüpiter’in dört uydusunu saptaması, Ay’ın ve Güneş’in yüzeyini incelemesi ve Venüs’ün evrelerini keşfederek güneş sistemiyle ilgili önemli keşiflerde bulunması teleskop kullanması sayesinde oldu).

Robert Hooke’un araştırmalarında kullandığı, kendi yaptığı mikroskop (Wikimedia)

Mikroskobun ise öncelikle, kılcal damarların incelenerek kan dolaşımının keşfedilmesinde, hücrenin ve yapısının anlaşılmasında belirleyici rolü oldu. Mikroskobun teknolojik gücünün gelişimine de bağlı olarak, özellikle biyolojide ve kimyada önemli bilimsel adımlar atıldı. Evrim kuramını da (kısmen), genetik kuramını da, mikroskoba, elektron mikroskobuna ve spektrum analizine borçluyuz. Spektrum analizi 1859’da başladı, elektron mikroskopu 1933 yılında icat edildi. Teleskopun ve mikroskopun da, ışığın kırılması ve yansıması kanunlarının keşfine dayandığını düşünürsek, ışığın doğasının anlaşılmasının, bilim tarihinde yeni bir çığırın başlangıcını oluşturduğunu görebiliriz.

Kirchoff, Bunson ve geliştirdikleri spektrograf (1859)

Işık hızı ilk kez 17. yüzyılda ölçülebildi. (Romer, Jüpiter’in uydularının tutulması olgusundan yararlanarak 1676 yılında ışık hızının yaklaşık 215.000 km/saniye olduğunu saptamıştı). Işık hızının gerçek değerinin 19. yüzyılın ikinci yarısında saptanması ve 1859’da Bunsen ve Kirchhoff  tarafından ışığın dalga boylarının analiz edilebilmesine imkan sağlayan spektrografı geliştirmeleri, gerek makro, gerekse mikro evrende bilimsel keşiflere yeni ufuklar açtı.

Bu nedenle bilim tarihini, doğayı keşfetmekte başlıca olarak ışıktan yararlanma öncesi ve sonrası diye çok belirgin bir biçimde ikiye ayırabiliriz. Öte yandan bilimsel keşiflerde ışıktan yararlanma dönemini de teleskopla  gökyüzünün Galilei tarafından gözlenmeye başlandığı 1609 tarihi ile uzak evreni inceleme olanağını veren spektrum analizinin başladığı 1859 tarihi arasında kalan (250 yıllık) dönem ile 1859’dan günümüze kadar olan (160 yıllık) iki  dönem olarak da ayırabiliriz. Böylece bilim tarihini, temel nitelikte ve farklı gözlem, deney, analiz ve ölçme araçlarının kullanılması bakımından üçe de ayırabiliriz.

Işığın doğasının anlaşılmasından, ışık hızı ve ışık analizi bilgisinden önce astronomideki büyük uzaklıkları ölçebilmenin tek aracı geometriydi ve özellikle de açı ölçümleriydi. Ama bu metotla hiçbir zaman kesin sonuçlar elde edilemiyordu. Mikro boyutları ölçmenin ise hiçbir yolu yoktu. Bugün ışık analizlerinden yararlanarak gök cisimlerinin sadece kesin uzaklıklarını hesaplamakla kalmıyoruz, onların hangi elementlerden oluşmuş olduklarını da saptayabiliyoruz.

17. yüzyıldan sonraki bilimsel teorilerin gelişmesinin tarihi, gözlem, deney ve ölçme araçlarının gelişmesinin tarihinden ayrılamaz. Günümüzün gelişmiş teleskopları, en uzak evreni gözleyebiliyor ve onlar aracılığıyla elde edilen veriler, geçerli bir evren tasarımı yapabilmemize imkan sağlıyor.

Gittikçe çeşitlenen ve hassaslaşan ölçme araçları ve deney sistemleri teknolojisi, özellikle son asırdaki bilimsel çalışmaların başarılarında belirleyici önemde oldu.

Nature dergisinin ilk sayısı (4 Kasım 1869) Kaynak: Twitter @Nature

Öte yandan, bilimsel çalışmalara asırlar boyunca kişisel çalışmalar çok büyük ölçüde damgasını vurdu. Bilimsel devrimle birlikte grup çalışmaları gelişti, bilimsel kurumsallaşma başladı (ilk bilim akademisi olan İngiliz Kraliyet Derneği 1660’ta kuruldu), bilimsel çalışmaların uluslararasılaşması süreci yoğunlaşmaya başladı. 19. yüzyıldan itibaren bilimsel çalışmaların artık küreselleştiğini söyleyebiliriz. Bilim dergisi Nature’ın 4 Kasım 1869’da yayın hayatına başlamasını, bilimin küreselleşmesinde bir dönüm noktası olarak alabiliriz. Nobel Ödüllerinin kurulması ve 1901’den itibaren verilmeye başlanmasını da bilimin küreselleşme düzeyinin bir göstergesi olarak düşünebiliriz. Bilimsel çalışmaların küreselleşmesiyle, bilimsel keşiflerin gelişme hızında da artış oldu.

Ancak nasıl çıplak gözle yapılabilecek keşiflerin bir sınırı varsa, günümüzdeki ileri gözlem, deney ve ölçme araçlarının da yeterlilik sınırları var. Üstelik büyük hadron çarpıştırıcısının inşasında görüldüğü gibi, bazı deneylerin gerçekleştirilebilmesi, yeni bilimsel test düzenekleri kurma bilgi ve yeteneğinin ötesinde, uluslararası büyük bütçe imkanlarının yaratılmasını da zorunlu kılıyor. Bu koşullarda yeni ve önemli bilgiler nasıl üretilebilecek?

Yeni büyük gözlemler ve deneyler yapmanın eskisine göre daha zor olduğuna hiç kuşku yok. Ancak bilimin uluslararası düzeyde yapılmasına daha fazla önem verilmesi ve uluslararası işbirliği imkanları ile elde edilecek yeni bilimsel bilgilerin ve teorik gelişmelerin kapsayıcılığının ve açıklayıcılık yeteneğinin de eski bilgi ve teorilerimizinkinden daha fazla ve önemli olabileceği olasılığını dikkate almamız gerekir.

1860’lı yılların, bilim tarihinde, hem astrofiziğe ve atom fiziğine giden yolun açıldığı hem de bilimin uluslararası düzeyinin kurumsallaştığı yıllar olarak çok özel ve önemli olduğunu da görebiliyoruz.

Osman Bahadır

Önceki İçerikYapay zekâ ve yapay öğrenme
Sonraki İçerikMutfaktaki Mucize: Zeytinyağı
Avatar photo

İTÜ Maden Fakültesi Petrol Mühendisliği Bölümü’nden mezun oldu. Boğaziçi Üniversitesi Tarih Bölümü’nden yüksek lisans derecesi aldı. Denis Diderot (Paris VII) Üniversitesi Bilimler ve Teknikler Tarihi ve Epistemoloji Bölümü’nden DEA derecesi aldı. 1991-1994 yılları arasında 30 sayı aylık Bilim Tarihi dergisini çıkardı. 2004-2011 yılları arasında İTÜ’de Bilim ve Teknoloji Tarihi dersi verdi. Bilim tarihi üzerine 18 kitabı yayınlandı.

Kitaplarından bazıları:  Bilim Cumhuriyetinden Manzaralar (2000), Cumhuriyetin İlk Bilim Dergileri ve Modernleşme (2001), Matematikte Bir Öncü Kerim Erim (2006), Türkiye’de Üniversite Anlayışının Gelişimi 1861-1961 (2007), Türkiye’de Temel Bilimlerde İlk Araştırmacılar (2007), Osmanlılardan Cumhuriyete Bilim (2012), Bilimde Öncü Kadınlar (2013), Osmanlılardan Cumhuriyete Sekülerleşme (2017), Osmanlılardan Cumhuriyete Elektrik (2020).