Beklenmedik Bilimin Ayak Sesleri
Ünlü bilim adamı Sir John Maddox, 50 yıl sonra bilimin ulaşacağı noktaya ilişkin öngörülerini Scientific American'da yer alan bir yazısında açıklıyor. Maddox'a göre 50 yıl sonraki keşifleri bugünden öngörmemiz çok zor.
Bundan 50 yıl sonra bilim dünyasında olacakları bugünden kestirmek pek olası görünmüyor. Bunu tarihsel kayıtlar da kanıtlıyor. Örneğin bundan 100 yıl önce, 1899'da bilimin ne durumda olduğuna bir göz atalım. O zaman, şimdi olduğu gibi, insanlar tahminlerini bir önceki 100 yıla dayandırıyordu. Somut bir başarı olarak gösterebileceğimiz örnekler az değil. 1808'de John Dalton'ın maddenin atomlardan oluştuğunu kanıtlayan çalışması fizikte çığır açan çok önemli bir keşif. Bir diğeri 1851'de James Prescott Joule'ün enerjinin saklanabildiğine ilişkin ispatı ve Fransız fizikçi Sadi Carnot'nun, bir enerji şeklini başka bir enerji şekline dönüştüren verimin sınırlı olduğu varsayımı. Bu ikisi ileri tarihlerde termodinamik biliminin yapıtaşlarını oluşturdu.
Derken 1859'da ''Doğal Seleksiyon Yoluyla Türlerin Kökleri'' yapıtıyla Charles Darwin dikkatleri üzerine çekti. Bu yapıt Dünya'daki yaşam çeşitliliğine ilişkin ilginç gözlemler içermekle birlikte, kalıtsallığın mekanizmasına veya aralarında akrabalık bulunan farklı türlerin niçin karşılıklı cinsel ilişki kuramadıklarına ilişkin tatmin edici bir açıklama getirmiyordu. Son olarak, 19. Yüzyılda James Clerk Maxwell'in elektrik ve manyetizmanın matematiksel bir denklem çerçevesinde nasıl bir araya getirildiğini ispat eden çalışması aslında Newton yasalarının bir yansımasıydı. Genel anlamda, Newton'ın yasaları gerçek yaşamdaki sorunların pek çoğuna çözüm getirebilecek kadar mükemmel bir içeriğe sahipti. 1800'lü yılların ne denli verimli olduğu da bu arada kanıtlanmış oldu.
Ancak 1899 yılındaki bazı çalışmalar 1800'lü yılların verimliliğine gölge düşürdü. Örneğin Hollanda Leiden Üniversitesi'nden Hendrik Antoon Lorentz, Maxwell'in teorisinin kendi içinde çeliştiğini ortaya çıkarttı. Teoriye göre çevremizde var olan havanın (eter) içindeki elektromanyetik çalkantılar yayılma eğilimi gösterir. Ancak bu teori, zamanın, bir gözlemciye bağlı olarak hareket eden bir nesne üzerinde daha yavaş geçtiğini öngören bir varsayımın daha basit bir ifadesiydi. 1905'te Albert Einstein bu teoriyi bir adım daha ileriye götürerek görelilik kuramını geliştirdi. Görece hızların ışık hızını geçemeyeceğini söyleyen görelilik kuramı, Newton'u felsefi boyutta şöyle yalanlıyordu: Bir nesnenin pozisyonunun ölçümü için zaman ve mekândan oluşan görünmez bir çerçeve yoktur. Yüzyıl önce Maxwell'in hava kuramının varolmadığını ispat eden A. A.Michelson ve E. W. Morley'i 1880'li yıllarda pek anlayan olmamıştı.
1899'daki deneyimlerden alınan derslerden yola çıkılarak, kabul edilmiş, temel bilimlerin giderek köşeye sıkıştığı görülmektedir. Atomların görünmez olduğu varsayılır. Bu durumda atomların parçaları olan elektronlar ve 1897'de keşfedilen radyoaktif atomların yaydığı ışınları kim, nasıl açıklayacak? Benzer şekilde, Darwin genetik değişikliklerin bireyin yapısını çok fazla etkilemediğini varsayıyordu. Gregor Mendel'in çalışmalarını bir kez daha yorumlayan bilim adamları (baştaHugo de Vriesolmak üzere) kendiliğinden olan genetik değişikliklerin sanıldığı kadar önemsiz olmadığını, bunların bireyin yapısında önemli bir yer tuttuğunu ileri sürüyordu. Bunu izleyen yıllarda Thomas Hunt Morgan'ın liderliğinde yürütülen çalışmalar, Columbia Üniversitesi'ni klasik genetik biliminin kalesi yapmaya yetti. Ancak 1930'larda Mendel-Morganizm ile Darwinizm arasında sanıldığı kadar büyük bir fark olmadığı anlaşıldı.
Bugün bu çelişkilerin nasıl çözümlendiğini görerek şaşkınlığa düşüyoruz. İçinde bulunduğumuz yüzyıla ilişkin duyduğumuz memnuniyet 1899'dakinden daha fazla. Bunun nedenlerinin başında, büyük bir olasılıkla 20. yüzyılın başındaki bilimsel uygulamaların doğurduğu kişisel özgürlükler geliyor. Marconi'nin Atlantik'in iki yakasını radyo dalgalarıyla birleştirmesi, Wright kardeşlerin aynı mesafeyi havayolu ile aşmaları kişisel özgürlükleri pekiştiren iki olgu. Haberleşme ve havacılık endüstrisi bu başlangıçtan sonra hızla gelişerek bugünkü düzeyine ulaştı. Bugün ayrıca çalışma masalarımızın üzeri çok güçlü bilgisayarlarla dolu. Bilgisayarların bu duruma geleceğini 1900'lü yıllarda öngöremiyorduk. Ve şimdilerde daha sağlıklıyız; penisilinin ne denli güçlü bir ilaç olduğunu şimdi daha iyi anlıyoruz.
Memnuniyetin Kataloğu
Temel bilimler söz konusu olduğunda 19. yüzyıldakinden daha fazla gurur duyacağımız verilere sahibiz. Görelilik kuramının mekan ve zaman kavramları kapsamındaki öneminden başka, temel fizik teorilerinin kanıtlanmasında çok büyük bir rol oynadığını unutmamak gerekiyor.
Temel bilimlerde bu yüzyıla damgasını vuran üç büyük gelişme hakkında en ufak öngörü söz konusu edilmemişti. Einstein'ın 1915'teki genel görelilik kuramı, aslında ''görece yerçekimi kuramı'' olarak isimlendirilmeliydi. Öyle ki Edwin Hubble 1929 yılında evrenin genişlediğini keşfettiği zaman Einstein bile şaşırmıştı.
Kuvantum mekaniği de yine önceden kestirilmesi olanaksız olan bir kavram. İnsanlar, yarım yüzyıldır sıcak nesnelerden yayılan radyasyonun özellikleri ile ilgilenmelerine karşın, radyasyonun sıcaklığa bağlı olarak nasıl değiştiği sorununa açıklık getirmekte zorlanıyordu. Emisyonun eriştiği en yüksek frekansın sıcaklık ile doğru orantılı olduğunun keşfi, bu konuda diğer bilinmeyenlerin de çorap söküğü gibi çözüme kavuşmasına yol açtı. Max Planck'ın 1900'lerde ortaya attığı çözüme göre sıcak nesneler ile çevresi arasındaki enerji transferi kuvanta adı verilen sınırlı, ancak çok küçük miktarlarda gerçekleşir. Bir kuvantum içindeki gerçek enerji miktarı radyasyonun frekansına bağlıdır. 1900'larda Planck'ın başlattığı bu girişimin yeni bir mekanik sisteminin başlangıcı olabileceğini kimse anlayamamıştı. Ancak bugün bile pek çok insan kuvantum mekaniğinin paradokslarla dolu olduğunu iddia ediyor.
Bu yüzyılın üçüncü sürprizi James D. Watsonve Francis Crick'in 1953 yılında DNA'nın yapısını keşfetmesiydi. Ancak bu iki bilim adamı keşiflerinin ne denli önemli bir buluş olduğunun bilincindeydi. 1950'li yıllarda Columbia Üniversitesi Genetik Departmanı, genlerin kromozomlar boyunca lineer bir şekilde dizildiğini ortaya çıkarttı. Bu gelişmelerin sonunda DNA'nın kalıtsallık konusundaki rolünden başka, her bir hücrenin doğal seleksiyonun tayin ettiği şekilde tek tek nasıl geliştiği de ortaya çıktı.
Cehaletin Kataloğu
Kuvantum mekaniği ve DNA'nın yapısı dünyanın daha iyi anlaşılmasına yol açan iki önemli gelişme. Ancak bu konuların açığa çıkmasında emeği olanlar ilk başta neye soyunduklarının bilincinde değildi. Aslında bundan 50 yıl sonra hangi küçük taşın yuvarlana yuvarlana bilim dünyasına çığ gibi düşeceğini kimse bilemez. Bu durumda tutulacak en uygun yol şu anda bilgi yoksunu olduğumuz konuların bir listesini çıkartarak, gelecek hakkında bir tahminde bulunmak.
Keşiflerin ivmesinin arttığı yönündeki iyimserliği bir kenara bırakırsak, bazı bilim dallarında hedefe ulaşmak için çok geniş bir işbirliği gerekmektedir. Örneğin sismoloji konusundaki 100 yıllık birikim yardımıyla bugün ancak yerkabuğundaki hareketliliği ölçebiliyoruz. Bu bağlamda kısa süre sonra yaşadığımız gezegenin iç kısımlarının resimlerini çekmeyi umut ediyoruz.
Reyhan Oksay
Scientific American Aralık 1999
==============================
Cumhuriyet Bilim ve Teknik / 1 Ocak 2000