Bir nefeste büyük bilim insanları. Okakura Kakuzo
/p>
Büyük Bilim İnsanları
Bir gün bilim insanı olmak isteyen Felix’e…
Önsöz
Bilim günümüzde iki şeyden oluşuyor: Etrafımızdaki dünyanın araştırılması ve bu araştırmanın nasıl yapıldığı, yani bilimsel yöntem. Bilimin çeşitli dalları evrenin doğuşundan en küçük parçacığına, insan bedeninden taşlar ve minerallere, şimşeklerin gücünden X ışınları, radyoaktivite ve yerçekimi gibi görünmez güçlere kadar her şeyi inceliyor.
Atalarımız büyük olasılıkla geceleri gökyüzüne bakıp dünyanın nasıl meydana geldiğini merak ediyor ve ilk şifalı bitkileri topluyorlardı; ancak bilimsel yöntem henüz oldukça yeni. Pek çok araştırmacı, farklı konularla ilgili varsayımlarını sunmuş, ancak bu varsayımları dikkatlice oluşturulmuş ve aynı sonuca ulaşmak için tekrarlanabilen deneyler aracılığıyla test etmeyi düşünmemişti. Günümüzde, bir bilim insanının yeni bir varsayım için etraflıca test edilmiş bir delil sunmaması düşünülemez. Gökbilim gibi bazı bilim dallarında deney yapmak her zaman olası değildir; ancak tahminler ve gözlemler bir varsayımı doğrulamak ya da reddetmek için kullanılabilmektedir.
Eski Yunan filozof-bilim insanları, optik üzerine çalışan Arap İbn-i Heysem, ortaçağ İngiliz keşişi Roger Bacon ve İtalyan gökbilimci Galilei, deneye dayanan bilimsel yöntemin ilk destekçileri arasında yer almaktadır. Ancak bilimsel tutumdaki önemli değişim on yedinci yüzyılda, en önemli bilim insanlarından biri olan Isaac Newton’ın yaklaşımı sayesinde yaşandı. Newton, önerme ve deneyleri kapsayan “bilimsel usavurma1 kuralları”nı ileri sürdü ve kısa zamanda tüm araştırmacılar bu yöntemi benimsedi.
Çoğu bilim dalında, ispatlanmış bir varsayım, yeni bir varsayım aksini ispatlayarak yeni bir yaklaşım sunana kadar bilimsel bir “gerçek” olarak kabul edilir. Bilim bu şekilde, yeni fikirlerin eskilerin yerini almasıyla gelişir. Ancak matematik bir istisnadır; bir varsayım ispatlanıyorsa değişmez, asla aksi kanıtlanamaz. Sistemli ve formüle edilen bilgi birikimi içeren matematik tüm bilimselliğine rağmen, fiziksel evreni araştıran doğa bilimlerinden oldukça farklıdır. Doğa bilimleri, fiziksel evrenin tanımlarını ya da safhalarını anlayabilmek için deneysel bulgular toplarken matematik gerekli gerçekler için kanıt toplar. Ancak matematik, doğa bilimlerinin evreni tanımlamak için kullanacağı dili sağlar, bu bakımdan fen bilimlerine son derece bağlıdır.
Pek çok bilimsel buluş ve ilerleme, teknolojik değişimlere öncülük ettiği için bilim sık sık teknolojiyle birlikte anılır. Örneğin Thomas Edison’ın ampulü icadı, elektriğin icat edildiği zamanlara dayanıyordu; uzayın keşfi bize takvimleri ve uzay araçlarında kullanılan ileri teknoloji ürünü seramikleri verdi ve başka pek çok fayda sağladı. Bilim, günlük hayatımızı tıbbi teknolojiden bilgisayarlara ve onlarsız yaşayamadığımız akıllı telefonlara kadar her yönden etkiledi.
Şüphesiz, dünyanın nasıl işlediğini öğrenme konusunda tutkulu insanlar olmasaydı bilim var olmazdı. Bu kitap, evreni kavrayışımızı şekillendirmiş bazı önemli bilim insanlarını sizlere tanıtmayı amaçlamaktadır.
1. BÖLÜM
Gökbilim ve Evrenbilim: Evrene Bilimsel Bir Bakış
Eski çağlardan beri insanlar dünyamızın uzağındaki gökcisimlerini (Güneş, Ay, yıldızlar ve gezegenler) gözlemleyerek evreni anlamlandırmaya çalıştı. Gökbilimsel olayların tekrar ettiğini ve bu tekrarların belirli döngülerle gerçekleştiğini fark eden Babil ve Mısır uygarlıkları, yıldız haritaları çıkararak tutulmalar, kuyrukluyıldızlar, Ay ve en parlak yıldızların hareketleri gibi olaylarla ilgili öngörülerde bulundu. Onların bu kayıtları, zamanı ölçme ve yön bulma konularında kaynak teşkil etti.
Kendilerinden önceki yüzlerce yıllık gözlemden faydalanan antik Yunanlar, yıldız gruplarına, yani takımyıldızlara “Avcı Takımyıldızı (Orion)” ve “İkizler Takımyıldızı (Castor ve Pollux2)” gibi mitolojik figürlerin adlarını verdiler. 1. yüzyılda Batlamyus’un3 listelediği kırk sekiz Batı takımyıldızı, günümüzde bilinen seksen sekiz takımyıldızın arasında yer almaktadır. Aynı şekilde Romalılar da bazı gezegenleri adlandırdılar: Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn. Güneş ışığınıyansıtan bu gezegenler, “parlak yıldız”lar olarak görülüyordu.
On yedinci yüzyılda icat edilen optik teleskop, Dünya merkezli evren fikrini sonsuza dek değiştirdi. Kısa süre içinde evrenin hayal edilenden çok daha büyük olduğu anlaşıldı. Uzayı derinlemesine araştıran gökbilimciler, Güneş sistemimizde yeni gezegenler (Uranüs ve Neptün), küçük gezegenler, uydular, cüce gezegenler (Plüton gibi), gaz bulutları, kozmik toz ve yeni galaksiler buldular.
Günümüzün gökbilimsel araçları arasında uzaktaki kozmik cisimlerden yayılan radyasyonu algılayabilen uydu teleskopları ve diğer gezegenlerden bilgi sağlayabilen uzay sondaları4 bulunuyor. Bu araçlar sayesinde gökbilimciler evreni oluşturan parçacıklar ve güçler, yıldızlar, gezegenler ve galaksilerin evrim süreci ve evrenin oluşumu hakkında daha çok keşif yaptılar. Aynı zamanda, evrenin hiçbir teleskop aracılığıyla görülemeyen geniş bir kısmını da keşfettiler: “Karanlık madde”, gökbilimin en büyük gizemlerinden biri olmaya devam ediyor.
İlk Yıldız Kataloğu: Gan De
Çinli gökbilimci Gan De (MÖ 400?-MÖ 340?) ve çağdaşı Shi Shen, bir yıldız listesi ya da yıldız kataloğu oluşturan ilk gökbilimciler olarak biliniyor. Gan De, eski Çin’in kargaşalı savaş döneminde, yıl hesaplamasında düzenli olarak on iki yılda bir gökyüzünde beliren, Güneş sistemimizin en büyük gezegeni Jüpiter’in parlak ışığından yararlanılan dönemde yaşadı; bu yüzden gözlem ve tahminlerinin odağında Jüpiter vardı. Teleskopların yokluğunda Gan De ve arkadaşları çıplak göze güvenmek zorundaydı; ancak göksel gözlemlerin en iyi ne zaman yapılabileceği konusunda kendilerine yol gösterecek hesaplamalar yaptılar.
Gan De, gökyüzünde binden fazla yıldız gördü, bunları listeledi ve en az yüz takımyıldız keşfetti. Gan De’nin yıldız kataloğu 200 yıl sonra Yunan gökbilimci İparhos tarafından hazırlanan ve yaklaşık 800 yıldız içeren, Batı’nın bilinen ilk yıldız kataloğundan daha kapsamlıydı.
Gan De’nin, büyük olasılıkla Jüpiter’in dört büyük uydusundan biri olan uyduyu gözlemlemesi, Jüpiter’in bir uydusunun bilinen ilk gözlemidir. 1610’da Galilei yeni geliştirilmiş teleskobuyla uyduları resmi olarak “keşfettikten” çok daha önce gerçekleşmiştir.
Shi Shen ve Gan De, bir yılın hesaplanmasında doğru bir sonuca, yani 365¼’e yaklaşan ilk gökbilimciler arasındaydı. MÖ 46 yılında Yunan gökbilimci Sosigenes bu hesaplamayı Roma takvimine uyarlaması için Sezar tarafından işe alınacaktı. Ortaya çıkan Rumi takvim, günümüzde de geçerliliğini koruyan Miladi takvimin kullanılmaya başlandığı 1582’ye kadar Avrupa ve Kuzey Afrika’da kullanıldı.
Dünya Merkezli Kozmos Görüşü: Aristo
Milattan önce dördüncü yüzyılda, eski Çin devletleri egemenlik için savaşırken klasik Yunan kültürü Doğu Akdeniz’deki pek çok koloniye yayılıyor, Batı düşüncesini modern çağda destekleyecek temelleri oluşturuyordu.
Yunanlar, evrenin merkezinde olduklarını düşünüyor, gökyüzü de bu inançlarını güçlendiriyordu. Yıldızlar Dünya’nın etrafında yol alarak doğup batıyor gibi görünüyordu. (Bu yanılsama, Dünya’nın kendi ekseninde dönmesinin bir sonucudur: Dünya doğuya doğru döndüğü için yıldızlar batıya doğru hareket eder gibi görünür.)
Arka planda ışıldayan “sabit yıldızlar”la beraber konumları değişen “gezgin yıldızlar”ı tespit ettiler. Gezgin yıldızlar Güneş, Ay ve Güneş sistemimizin o dönemde bilinen beş gezegeni olan Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn’dü. Yunanlara göre evren, dairesel hareketlerle yörüngelerinde dönen gökcisimleri (Güneş ve gözle görünen gezegenler) ile beraber her şeyin merkezinde sabit bir şekilde duran,
Bilinen ya da doğru olarak kabul edilen belli önermelere dayanarak başka önermeler çıkarma, önermeden önermeye geçerek düşünme. (e.n.)
Yunan mitolojisinde Leda’nın ikiz oğulları. (ç.n.)
Yunan matematikçi, coğrafyacı ve gökbilimci. (ç.n.)
Uzay boşluğuna gönderilerek veri toplamaya yarayan robotik uzay aracı. (ç.n.)