BİLİM, BİLİM İNSANI VE BİLİMSEL YÖNTEM

Transkript

1 BİLİM, BİLİM İNSANI VE BİLİMSEL YÖNTEM Bilimin Tanımı İngilizceden Türkçeye bilim olarak tercüme ettiğimiz science sözcüğü Latincede "bilmek" anlamına gelen scientia sözcüğünden türetilmiştir. Bilimin özlü ve evrensel kabul görebilecek bir tanımını bulmak kolay değildir. Bilimin tanımıyla ilgili bazı ifadeler aşağıda verilmiştir: Türk Dil Kurumu: Evrenin veya olayların bir bölümünü konu olarak seçen, deneye dayanan yöntemler ve gerçeklikten yararlanarak sonuç çıkarmaya çalışan düzenli bilgi Albert Einstein ( , Yahudi asıllı Alman fizikçi): Her türlü düzenden yoksun duyu verileri ile düzenli düşünceler arasında uygunluk sağlama çabasıdır. Bertrand Russell (Bertrand Arthur William Russell, , İngiliz filozof): Gözlem ve gözleme dayalı akıl yürütme yoluyla dünyaya ilişkin olguları birbirine bağlayan yasaları bulma çabasıdır. Ernest Nagel ( , Çek asıllı Amerikalı bilim felsefecisi): Bilim, açıklayıcı ilkeler temelinde bilginin örgütlenmesi ve sınıflandırılmasıdır. Ernst Walter Mayr ( , Alman biyolog): Bilim, açıklayıcı ilkeleri temel alıp tüm bulguları daimi ve eleştirel bir sınamaya tabi tutarak dünya kavrayışımızı artırma çabasıdır. Carl Gustav Hempel ( , Alman bilim felsefecisi): Bilim dünyamızdaki belirli olguları betimlemek ve bu olguların hangi yollarla açıklanabildikleri ve bunlar üzerine ne şekilde tahmin yürütülebildiği üzerinden genel ilkeler oluşturmaktır. Diğer tanımlar: Bilim, tümüyle nesnel veri ve mantığa dayanan insan zekasının tüm faaliyetleridir ve aynı zamanda kuramların sınırsız şekilde sınanabilirliğidir. Bilim, gözleme dayanan, doğrulamaya ya da çürütmeye açık, doğrudan ya da dolaylı ve açıklamayla tahmin yürütmede kullanılabilecek mantıklı genel hükümlerdir. Bilim açıklayıcı ilkeler temelinde bilginin örgütlenmesi ve sınıflandırılmasıdır. Bilim, insanların tarafsız gözlem ve deneylerle elde ettikleri düzenli bir bilgi birikimidir. Bilim, gerçekleri bulma yolunda yapılan gözlem, düşünme ve araştırma yöntemidir. Bilim, özünde bir arayıştır; gerçeği bulmaya, olgusal dünyayı açıklamaya yönelik bilişsel bir arayış! Bilim, bilimsel problemlerle ilgili hipotezler, teoriler ve kanunlar dizisidir. Bilim, evrenin düzenini kuran gerçeklere ulaşmaktır. Bu gerçeklerin insanlık yararına kullanılması da bilimin görevidir. Hipotezleri,teorileri geliştirmek için yapılan tarafsız gözlem, deney, araştırma ve incelemelerin tümüne bilim denir. Bilimin Nedeni İnsanların, kendisi, dünya ve evren hakkındaki doymaz merakı ve yaşadığı dünyayı daha iyi anlama arzusu bilimin can damarıdır. Bilimin dünyayı, dünyanın güçlerini ve kaynaklarını denetleme aracı olarak kullanılması da bilimin diğer bir nedenidir; özellikle tıp, halk sağlığı, tarım ve hayvancılık gibi alanlara yönelik uygulamalı bilimlerle uğraşan bilim insanları, mühendisler, siyasetçiler ve sade vatandaşlar için bu neden daha önemlidir. Bilimin Ölçütleri Belirli bir etkinliğin bilim olabilmesi için şu ölçütleri taşıması gereklidir: (1) Bir bilim doğaüstü etmenlere başvurmaksızın, saha ya da laboratuvarda, gözlem ya da deneylerle toplanan verilere dayanmak zorundadır. (2) Veriler soruları yanıtlamak üzere toplanmak zorundadır ve gözlemler tahminleri güçlendirmek ya da çürütmek için yapılmak zorundadır.

2 (3) Olası önyargılar ve taraf tutmaları en aza indirmek için nesnel yöntemler kullanılmak zorundadır. (4) Varsayımlar (hipotezler) gözlemlerle uyumlu ve genel kavramsal çatı ile uygunluk içinde olmak zorundadır. (5) Tüm varsayımlar sınanmak zorundadır ve eğer mümkünse karşıt varsayımlar geliştirilip, bunların geçerlilik derecesi karşılaştırılmalıdır. (6) Genellemeler, belirli bir bilim alanı içerisinde evrensel olarak geçerli olmak zorundadır. Tek olaylar doğaüstü etmenlere başvurmaksızın açıklanabilir olmak zorundadır. (7) Hata olasılığını ortadan kaldırmak için bir olgu ya da buluş sadece diğer araştırıcılar tarafından (tekrar tekrar) doğrulandığında tümüyle kabul edilmek zorundadır. (8) Bilimsel kuramlar (teoriler) sürekli geliştirilmek, hatalı veya eksik kuramlar değiştirilmek zorundadır. Bilim İnsanı ve Özellikleri Bilim insanı (bilgin, âlim) bilimsel çalışmalarla uğraşan kimsedir. Bilim insanları araştırmak ve bulmak konusunda oldukça tutkuludur. Dünyanın daha iyi anlaşılmasına katkıda bulunmak, insanlığa faydalı olmak bir bilim insanı için büyük bir tatmin kaynağıdır; gerçekten de bu, bir gönül rahatlığına neden olur yılı Nobel Kimya Ödül'lü biyokimyacı Max Ferdinand Perutz ( , Avusturyalı kimyacı) bu duyguyu şöyle ifade etmiştir: "Buluş yapmak, aşık olarak, güçlü bir tırmanıştan sonra bir anda dağın zirvesine vararak ya da ilaçların tetiklemesiyle değil, doğanın daha önce hiç kimsenin görmediği bir yanının gizini göstererek ulaşılan bir tatmin duygusudur". Bir bilim insanı; Meraklı Şüpheci (René Descartes, , Fransız matematikçi, de omnibus dubidantum her şeyden şüphelen ) (Aynı alanda çalışan bilim insanları, birbirlerinin çalışmalarını dikkatli bir incelemeye tabi tutar. Bilim insanları birbirlerinin iddialarını sınamak için, birbirlerinin deneylerini tekrarlar.) Doğru sözlü - Dürüst (Herhangi bir sahtekarlık ya da düzmeceyle elde edilen veriler, er ya da geç ortaya çıkar ve bu, bir kariyerin sonu olur. Bu nedenle sahtekarlık, bilimde varlığını sürdürebilir bir yol değildir.) Objektif (Bilim dışından kaynaklanan siyasi, dinsel ya da ekonomik hesaplar ve çıkarlar -her ne kadar sıklıkla tersi olsa da- bilim insanını ve bilimsel yargıyı etkilememelidir. Ancak bilim insanları da birer insandır ve bu mesleki özellikleri her zaman sürdüremeyebilirler.) Akılcı Gerçekçi Yeniliğe açık Motivasyonu yüksek Sabırlı Azimli Kendini işine adamış - Hırslı - Çalışkan (Kayda değer hedefleri gerçekleştiren tüm bilim insanları, hırslı ve çok çalışkandır. Sabah 9:00 akşam 17:00 arası mesaiyle çalışan bir bilim insanından söz edemeyiz. Çoğu bilim insanı, en azından mesleğinin belirli dönemlerinde günde saat çalışır.) Tutarlı Cömert (Bilgilerini paylaşır) (Bilim insanları yayınlar, seminerler, toplantılar ve kişisel iletişimler aracılığı ile bilgileri birbirleriyle paylaşır. İnternet bilgi ve düşünce alışverişi için yeni bir ortam yaratmıştır.) İşbirliğine açık - Takım çalışmasına uygun (Bilim insanlarının birçoğu diğer bilim insanları ve bilim dalları ile ilişki içindedir ve ekipler halinde çalışır. Bilimsel dergilere bakarsanız, birçok makalenin iki ya da daha fazla sayıda bilim insanı tarafından yazılmış olduğunu görürsünüz. Çünkü araştırma sonuçları, geniş bir eleştirici topluluğu ile paylaşılmadığı sürece etkin olamaz.) olmalıdır. Bilim insanı bu özelliklerin bir kısmını doğuştan edinmiş olabileceği gibi bir kısmını da yanında yetiştiği bir akıl hocası, yaşlı bir meslektaşı veya örnek aldıkları birinden öğrenebilir.

3 Yaşamöykülerinden de görüleceği gibi, birçok bilim insanının geniş ilgi alanları vardır; örneğin pek çok bilim insanı amatör müzisyendir. Bilim insanları başka açılardan da diğer insan gruplarında olduğu kadar çeşitlilik gösterirler. Bazıları dışadönük bazıları ise içedönük, utangaç kişilerdir. Bazıları aşırı derecede üretkenken, bazıları çok az sayıda kitap ya da makalenin üretimi üzerine yoğunlaşır. Tipik bir bilim insanı olarak tanımlanabilecek belirli bir mizaç ya da kişilik yoktur! Bilimsel Yöntem (Bilimsel Çalışma Yöntemi) Bilim doğal olayların doğal nedenlerini araştırır. Herhangi bir doğa olayının nasıl ve neden olduğunu mevcut bilgilerimizle açıklayamıyorsak, bu olay bizim için bir problemdir. Bilim insanları doğa problemlerinin (bilimsel problemlerin) çözümünü belli bir yönteme bağlı kalarak yapar. Bu yönteme bilimsel yöntem (bilimsel çalışma yöntemi) denir. Bu yöntem sırayla izlenen bir seri basamak içerir. Bu basamaklar: Problemin belirlenmesi Gözlem Verilerin toplanması Hipotezin kurulması Tahminlerde bulunma (Yargı) Kontrollü deney Gerçek (Sonuç) Kuram (Teori) Yasa (Kanun) 1- Problemin Belirlenmesi Problem genel olarak bir soru cümlesiyle ifade edilir. Problemin belirlenebilmesi ve çözülebilmesi için önce problemin iyi anlaşılması gerekir. "Problemi anlamak, problemi yarı yarıya çözmek demektir. 2- Gözlem Bilimsel devrim sırasında bilimsel yöntemin bu aşaması, tek başına bile bilimin gelişmesinde belirleyici bir rol oynamıştır. Gözlem ya doğrudan ya da örneğin mikroskop gibi algılarımızı artıran araçlar (ölçü aletleri gibi) yardımıyla dolaylı olarak yapılır. Yapılma şekline göre nitel ve nicel olmak üzere iki çeşit gözlem vardır. Nitel Gözlem: Beş duyumuzu kullanarak yaptığımız gözlemlerdir. Örneğin suya dokunarak veya sudan çıkan buharı görerek "çaydanlıktaki su çok sıcak!" diye verdiğimiz karar nitel bir gözlemdir. Nicel Gözlem: Ölçü aletleri kullanılarak yapılan gözlemlerdir. Örneğin termometre kullanarak "çaydanlıktaki su 80ºC" diye verdiğimiz karar nicel bir gözlemdir. Gözlem doğal koşullarda yapılır. 3- Verilerin Toplanması Nitel ve nicel gözlemler sonucu elde edilen ve başkaları tarafından da doğrulanabilen gerçekler topluluğuna veri denir. Problemle ilgili hipotez kurmak için veriler toplanıp düzenlenir. 4- Hipotezin Kurulması Hipotez bir soruya verilen geçici cevaptır, diğer bir deyişle problemin geçici çözümüdür. Bu çözüm yapılan gözlemler ve derlenip toplanan veriler ışığında kurulmuştur. İyi bir hipotez: Probleme çözüm önermelidir. Verilerin tamamını kapsamalıdır, verilere ters düşmemelidir, veriler arasında bağlantı kurulabilmelidir. Deney ve gözlemlere açık olmalıdır, denenebilir, değişebilir olmalıdır ve gerekli durumlarda otoriteyi reddedebilmelidir.

4 Hipotezin muhtemel üç sonucu vardır: Doğrudan kanıtlanıp geçerli hale gelebilir. Gözlem ve deneylerle doğrulanarak gerçek olabilir Yeni gerçeklerle desteklenerek teori veya kanun haline gelebilir veya çürütülüp terk edilebilir. 5- Tahminlerde Bulunma Tahminde bulunma kurulan hipotezler doğrultusunda mantıklı sonuçların çıkartılmasıdır. Tahminler hipotezin doğruluğunu kontrol etmek için yapılır ve "Eğer... ise... dir" şeklindeki cümlelerle ifade edilir. Tahminler genellikle "Tümdengelim" yöntemi ile gerçekleştirilir. Tümdengelim yönteminde bir ön bilgi kullanılarak genelleme yapılır. Örnek: Eğer bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiş ise insan da hücrelerden meydana gelmiştir. 6- Kontrollü Deney Yapılan tahminlerin geçerli olup olmadığı kontrollü deneyler sonucu tespit edilir. Kontrollü deneylerde iki deney grubu vardır: Birine kontrol grubu, diğerine ise deney grubu denir. Her iki grupta da aynı deney aynı şartlar altında yapılırken sadece araştırılan değişken gruplar arasında farklı tutulur. Deney sonuçları tahminleri doğrular ise hipotez geçerlilik kazanır. Aksi durumda ise eldeki verilerle yeni hipotezler kurularak bilimsel çalışmaya devam edilir. 7- Gerçek (Sonuç) Deneyler ile kanıtlanmış bilimsel doğrulardır ve tümevarımcıdır. Tümevarımcı bir sonuç, eşzamanlı çok sayıda gözlemi özetleyen bir genellemedir. "Bütün organizmalar hücrelerden oluşur" ifadesi bir genelleme örneğidir. Bu tümevarım iki asır boyunca mikroskopla inceledikleri her biyolojik örnekte hücreleri gözlemleyen biyologların, bu bulgularına dayandırılmıştır. 8- Kuram (Teori) Kuram, tekrarlanan deneylerle doğruluğu tam olarak değil, ama büyük ölçüde kabul edilmiş hipotezlerdir. Kuramların da aksinin ispatlanması yani çürütülme ihtimalleri vardır. Örneğin, Dalton un atom teorisi olarak bildiğimiz atom, maddenin bölünemeyen en küçük parçasıdır. teorisi günümüzde geçerliliğini kaybetmiştir. Teori teriminin bilimdeki kullanımı ile gündelik hayattaki kullanımı birbiriyle çelişir. Çünkü bilimsel teori çok sayıda kanıtla desteklenen kapsamlı açıklama olmasına karşın, gündelik hayatta kullandığımız teori, spekülasyon ya da hipotez anlamına gelmektedir. 9- Yasa (Kanun) Bir kuram veya hipotez, doğruluğu bütün bilimlerce ve dünya genelinde kabul edilmiş ise yasa halini alır. Örnek: Yerçekimi kanunu, Mendel yasaları. Bir bilimsel çalışma yöntemini Pasteur ün çalışmasıyla örnekleyebiliriz. Pasteur canlıların nasıl ortaya çıktığı problemi ile ilgili çalışırken yiyeceklerin açıkta kaldıkları zaman bozulduğunu gördü (Gözlem). Pasteur canlıların cansızlardan kendi kendine oluşamayacağını düşünüyordu (Hipotez). Bakteri ve diğer mikroorganizmaların tozlu hava ile taşındığını tahmin ediyordu. Bunun için cam kavanoza şeker ve maya hücreleri içeren çözeltiyi koyup kaynattı. Kavanoza ince kıvrıntılı tüplerle çok az hava girmesini sağladı. Tekrar ısıtarak hem borudaki canlıların ölmesini, hem de içerisindeki havayı dışarı çıkardı. Daha sonra hiçbir canlının gelişmediğini gördü. Kontrol olarak, aynı işlemi yaptı fakat bu kavanozlara ince boru bağlamayarak açık havada bıraktı. Bir süre sonra bu kavanozlarda bazı canlıların geliştiğini gözledi (Deney). Böylece, canlıların cansızlardan kendi kendine gelişmediği hipotezi gerçek hale geldi.

5 Tamamen rastlantıya dayalı buluşlar olsa da, bilim ve teknolojide ilerleme sağlayan buluşlar bilimsel yöntemin kullanılmasıyla mümkün olmuştur. Rastlantıya dayalı buluşlara ait en bilinen örneklerden birisi, Alexander Fleming'in 1928'de bazı fungusların bakterileri öldüren kimyasallar ürettiklerini bulmasıdır. İngiliz (İskoçyalı) bir bakteriyolog olan Fleming laboratuvarında cam kaplar içinde bakteri üretiyordu. Bir küf mantarının bazı bakteri kültürlerini kontamine ettiğini gördüğü için bu kültürleri atmaya hazırlanıyordu ki, fungusun ürediği alanın çevresinde bakteri üremesi olmadığını gördü. Antibakteriyel kimyasalı üreten fungusun Penicillium adlı, bildiğimiz ekmek küfü olduğu ortaya çıktı. Bu antibakteriyel kimyasal daha sonraki yıllarda penisilin (penicillin) olarak adlandırıldı. Fleming kazara bir buluş yapmıştı ve bu buluş bakterilerin neden olduğu frengi, menenjit ve diğer birçok hastalığın tedavisinde penisilin ve diğer antibiyotiklerin kullanılmasına yol açmıştı. Bilim, Teknoloji ve Toplum Bilim ve teknoloji birbirleriyle bağıntılıdır. Birçok durumda teknoloji, mal ve hizmetlerin geliştirilmesine uygulanan bilimsel buluşlar sonucunda ortaya çıkar. Watson ve Crick DNA'nın yapısını bilimsel yöntem aracılığı ile bulmuşlardır. Bu buluş, DNA'nın kimyasını ve genetik şifreyi daha iyi anlamamıza yol açan bilimsel etkinliklerde çok büyük bir patlama yaratmıştır. Bu buluşlar doğal olarak DNA üzerinde işlemler yapılmasını mümkün kılmış ve genetikçi bilim insanlarının yabancı genleri mikroorganizmalara aktararak, insan insülini gibi değerli ürünleri geniş ölçekte üretmelerini sağlamıştır. Yeni biyoteknoloji ilaç endüstrisinde devrim yaparken, DNA teknolojisi de tarım ve adli tıp gibi diğer alanlarda çok büyük etki yapmıştır. Watson ve Crick buluşlarının günün birinde teknolojik uygulamaları olabileceğini hayal etmiş olabilir, ama bu iki araştırıcı buluşlarının ne gibi uygulamaları olabileceğini tam olarak tahmin bile edememiş olabilir. Teknoloji birçok açıdan yaşam standartlarımızı yükseltmiş olmakla birlikte, bazı yeni problemleri de getirmiştir. Özellikle insan sağlığı ile ilgili teknoloji, insan nüfusunun son üç yüz yılda on kattan fazla artmasını sağlamıştır. Teknolojinin çevre üzerindeki sonuçları çok büyük boyutlardadır. Asit yağmurları, ormanların ortadan kalkışı, küresel ısınma, nükleer kazalar, ozon delikleri, zehirli atıklar, petrol ve diğer doğal rezervlerin aranması için doğal görünümün bozulması, canlı türlerinin yok olması gibi örnekler, giderek artan sayıda insanın daha fazla teknoloji kullanmasının yansımalarından sadece birkaç tanesidir. Bilim, bu problemlerin tanımlanması ve daha fazla zarar ortaya çıkmasını engellemek için nasıl bir yol izlenmesi gerektiği konularında bizlere yardım edebilir. Ancak, bu problemlerin çözümü bilim ve teknolojiyi ilgilendirmesinden fazla politika, ekonomi, kültür ve manevi değerleri ilgilendirmektedir. Günümüzde hem bilim, hem de teknoloji, toplumun güçlü işlevleri haline gelmiştir. Bilim insanları kendilerini teknolojiden uzak tutmak yerine, bilimsel buluşların nasıl uygulanacağı üzerinde etkili olmaya çalışmalıdır. Bilim insanları politikacıları, bürokratları, toplum liderlerini ve seçmenleri bilimin nasıl çalıştığı ve özel teknolojilerin potansiyel yararları ve zararları konusunda eğitmeye yardımcı olmakla sorumludur. Bilim, teknoloji ve toplum arasındaki ilişki, biyolojinin önemini ve değerini artırmaktadır.