DÜNYA GÖRÜŞÜNDE DÖNEMLER ve ARISTOCU DÖNEM

Dünya görüşümüz bir yap-boz bilmece gibi farklı, ama birbirine geçen fikirlerden oluşuyor [Richard DeWitt, “Worldviews”, Wiley-Blackwell Publishing Ltd., 2010]. Yap-boz bilmecedeki gibi fikirler birbiri ile ilişkili ve ancak birbirine uyan parçalar yerleştirilince bir resim oluşuyor. Fikirlerin birbirinin içine geçmesi bilmecenin yalnızca bir veya birkaç parçasını değiştirmemizi zorlaştırıyor. Ayrıca farkında olalım veya olmayalım bilim konusundaki yaklaşımımız dünya görüşü yap-boz bilmecemizin en merkezi parçalarını oluşturuyor.

Bilim insanı değilsek, bilimsel konular özel ilgi alanımız değilse gözlemleri, deneyleri de kendimiz yapmayız veya yapamayız. Bilimsel konulardaki görüşlerimizi eğitim yıllarımızda ediniriz ve birçoklarını sorgulamayız. Sağduyumuz, yetkin kaynaklardan edindiğimiz bilgiler bize yol gösterir. Bu da dünya görüşümüzün kolayca ve kısa sürede değişememesinin önemli bir nedenini oluşturur.

Madem farkında olmasak bile bilim konusuna yaklaşımımız dünya görüşümüzün oluşmasında önemlidir, bilim anlayışındaki temel dönemeçler incelenmeğe değer. Fizik-gökbilim tarihinin ana dönemeçlerini gözlemek için en azından “Aristocu Dönem”, “Newtoncu Dönem” ve “Görecelik/Kuantum Dönemi” olarak üç dönem tanımlayabiliriz. Görecelik/Kuantum Dönemine ilişkin konuların daha güncel tartışmalar içermesi nedeniyle Newton fiziği ile açıklanamayan bilmeceleri, bu bilmecelerin çözümüne ilişkin görecelik ve kuantum kuramlarını ayrı bölümler halinde ele almak istiyorum. Yaşambilimlerinde de Evrim Kuramı dünya görüşümüzü etkileyen çok önemli bir köşe taşı. Ona da değinmeliyim.  O zaman bu konuyu 6 bölümde ele alabilirim:

• ·         Aristocu Dünya Görüşü (M.Ö. 300 – 1600)
• ·         Newtoncu Dünya Görüşü (17, 18 ve 19. Yüzyıl)
• ·         Yeni Bilmeceler (19. Yüzyıl sonu - 20. Yüzyıl başı)
• ·         Bilmecelerin Çözümüne Doğru: Görecelik
• ·         Bilmecelerin Çözümüne Doğru: Kuantum
• ·         Evrim Kuramı

ARİSTOCU DÜNYA GÖRÜŞÜ (M.Ö. 300 – M.S. 1600)

1300 yıllık bir zaman dilimini kapsayan bu dönemde egemen olan dünya görüşünün tek kaynağının Antik Yunan'ın büyük düşünürü Aristoteles’in (MÖ. 384-372) yazdıkları olduğu söylenemez. Diğer yandan binlerce yıl egemenliğini sürdüren bu çizginin Aristoteles tarafından şekillendirildiği de kuşkusuzdur. (Bu bloğun 2013 Eylül ayındaki “Aristo’ya Hayranım, Aristo’ya Düşmanım” başlıklı yazıya bakılabilir).

Kendi içinde çok tutarlı bir yapı oluşturan ve günlük yaşamımızdaki basit gözlemlerimize dayanan temel fikirler aşağıdaki gibi özetlenebilir:

• Dünya evrenin merkezidir. Küreseldir, sabittir, kendi çevresinde veya herhangi bir gök cisminin çevresinde dönmez.
• Ay, güneş, gezegenler ve yıldızlar dünyanın çevresinde dönerler; dönüşlerini yaklaşık 24 saatte tamamlar.
• Yeryüzü dâhil, aya kadar olan (sublunar) bölgede dört temel element vardır: Toprak, su, hava ve ateş.
• Ay ve ötesindeki (superlunar) bölge beşinci elemandan, eterden oluşur.
• Her temel elemanın doğal bir eğilimi vardır ve bu amaç doğrultusunda davranırlar.
• Toprak elemanının doğal eğilimi evrenin merkezine doğru hareket etmektir; bu nedenle bırakılan taş yere düşer.
• Su elemanının da doğal eğilimi evrenin merkezine doğru hareket etmektir. Ama bu eğilim toprağınkinden daha zayıftır. Bu nedenle toprak ile su karıştırılıp bekletilirse, toprak dibe çöker, su üste çıkar.
• Hava elemanının doğal eğilimi toprak ve su elemanlarının üzerine çıkmak; ama ateş elemanının altında kalmaktır. Bu nedenle suyun içine hava üflediğimizde kabarcıklar halinde su üstüne çıkar.
• Ateş elemanının doğal eğilimi evrenin merkezinden uzaklaşmaktır. Bu nedenle alevler hava içinde yükselir.
• Gök cisimlerini oluşturan eterin doğal eğilimi evrenin merkezi çevresinde daireler çizmektir.
• Aya kadar olan bölgede hareket eden cisimler evrendeki doğal konumlarına ulaştıklarında veya çoğunlukla başka bir şey (örneğin toprak yüzeyi) onların doğal konumlarına gitmelerine engel olduğunda dururlar.
• Hareket etmeyen bir cisim, dışarıdan gelen bir kuvvet tarafından hareket ettirilmedikçe veya kendi doğal konumuna gitmesi için olan engel kalkmadıkça hareketsiz kalır.

Genel ilkelerini yukarıda sıraladığım bu dünya görüşü Ortaçağ boyunca Hıristiyan ve Müslüman düşünürlerce kolaylıkla benimsendi. İnsanı diğer bütün yaratıkların üstünde bir üstün varlık (eşref-i mahlûkat) olarak yaratan Tanrının, dünyayı evrenin merkezine sabit bir şekilde yerleştirmesi, onu ısıtan ve aydınlatan güneşi ve gecelerimizi şenlendiren yıldızları dünya çevresinde döndürmesi son derece akla yakındı. Örneğin İslam kaynaklarında Aristoteles Birinci Üstad (Hace-i Evvel Magister Primus); Farabi (872-950) ise İkinci Öğretmen (Muallim-i Sânî) veya İkinci Üstad (Hace-i Sâni Magister Secundus) olarak anıldı.

TÜMEVARIM-TÜMDENGELİM

Aristocu görüşün temelini mantık (logic) sistemi oluşturur ve yöntem olarak da tümevarım (induction) ile tümdengelim (deduction) yöntemlerini kullanan bir dizi usamlama (istidlâl, kıyâs, reasoning, syllogism) kullanılır. Yaptığımız gözlemler bizi “bütün hakkında doğruya” götürür (tümevarım); bütün hakkındaki bu doğruyu da kullanarak gözlem yapmadığımız veya yapamadığımız konularda bile doğru bilgiye ulaşabiliriz (tümdengelim).

Aristoteles büyük bir gözlemciydi. Antik Yunan felsefesinde ana eğilim –her halde Platon’da zirveye çıkan- düşünsel bir yaklaşım olmasına karşın Aristo, evrenin ve yeryüzündeki yaşamın tüm boyutlarını, bitkileri hayvanları yakından inceledi.  Bugün bile kullandığımız bitki ve hayvan sınıflamasının temel kavramlarını ona borçluyuz. 

Tümevarım tipi usamlamalar bu gözlem ve deneylere dayanıyor. Bu nedenle yaptığımız gözlem ve deneylerin sınırları içinde sonuca “büyük bir olasılıkla” varabiliriz. Yakınlarda Mars’ta su izlerine rastlamanın verdiği heyecan içinde tümevarım tipi usamlama konusunda aşağıdaki örneği verebiliriz:

• Gözlediğimiz bütün biyolojik yaşam biçimlerinin var olmaları sıvı haldeki suya dayanır.
• Bütün biyolojik yaşamın varlığı büyük bir olasılıkla suya dayanır.

Tümevarım tipi usamlamalarda her zaman bir yanılma olasılığının varlığını unutmamalıyız. Öreğin o güne dek gördüğümüz kuğuların hepsi beyaz olabilir. Ama:

• Gözlediğimiz bütün kuğular beyazdır.
• Bu nedenle bütün kuğular beyazdır.

türü bir usamlama yanlıştır. Çünkü biz görmemiş olabiliriz ama siyah kuğular da vardır.

Aristoteles ise kesin bilgiye ulaşmak istiyordu. Bilimden beklenen bilinenlerden yola çıkılsa da bilinmeyenler hakkında doğru bilgi üretilmeliydi. Bilim olasılıksal doğrular, “büyük bir olasılıkla doğru” olan sonuçlar değil kesin doğrular üretmeliydi. Bu nedenle Aristoteles ve ardılları daha çok tümdengelim tipi usamlamalar üzerinde yoğunlaştılar:

• Bütün insanlar ölümlüdür (bütüne ilişkin doğru).
• Sokrates insandır.
• O zaman Sokrates de ölümlüdür (tümdengelim ile ulaşılan doğru).

Bütün hakkında “doğruya” sahip olduğumuzda tümdengelim tipi usamlama ile ulaştığımız sonuç kesinlikle doğrudur. 

Olaya daha kuramsal açıdan bakarsak belirli temel ilkelere (axiom) dayanarak yeni teoremler oluşturmak -axiometic yaklaşım- Antik Yunan kültürünün önemli bir kavramıydı. Örneğin Euclid'de bu yaklaşımın geometri alanına uygulamıştı (Bu konuda blogumun 2013 Nisan sayfalarında Geometri başlığına bakılabilir). Aristoteles’in doğada yaptığı gözlemlerle axiometic yaklaşıma yeni bir boyut getirdiğini söyleyebiliriz.

Yukarıda Aristoteles tarafından geliştirilen dünya görüşünü özetlemiş ve gök bilime ilişkin ilkelerin Ortaçağ boyunca gerek Hıristiyan gerek Müslüman dinsel düşünce yapısında temel alındığını belirtmiştim. Aynı şeyi tümdengelim tipi usamlama için de söyleyebiliriz. Çünkü Kutsal Kitaplar, dinsel uygulamalar bütün hakkındaki bilgiyi “doğruluklarından” kuşkulanılamayacak (veya buna cesaret edilemeyecek) biçimde sağlıyor, tümdengelim tipi usamlama da buna dayanarak özel durumlar hakkında sonuçlar sağlıyordu.

TELEOLOJİK AÇIKLAMA

Aristocu dünya görüşünün temel bir unsuru teleolojik (amaççı) açıklamalardır. Bu yaklaşımda yapılan gözlem sonucunda elde edilen bilgide “nasıl” değil “neden” sorusu üzerine yoğunlaşılır. Bu yaklaşımı açıklamak için elma ağacı-elma meyvesi-elma çekirdeği örneğini ele alalım. Elma ağacının tohumlarını kendi dibine düşmesi uygun değildir. Çünkü tohumlar ağacın dibine düşseydi ağacın gölgesinde kalıp büyüyemeyecek, eğer yeşerip büyüyebilirse de ağacın kendisi ile yarışacaktı. Elma ağacı da tohumlarını yuvarlak şekilli ve tatlı bir meyve içine gömer. Meyveyi hayvanlar severek yer. Hayvanın dışkısıyla -gübre- ile birlikte ana ağaçtan uzak bir yerde yeni bir elma ağacının büyümesi sağlanır. Bu olmasa bile yuvarlak elma, yuvarlanarak ağaçtan uzaklaşır. Dikkat edilirse burada sürecin nasıl geliştiğinden çok bir amaç vurgulanır. 

Yukarıda Aristocu dünya görüşünde temel elemanların “amaçlarını” sıralamıştım.  Bu amaçlar yeryüzünde gözlemlediğimiz bir dizi fiziksel olayı açıklıyordu. Havada bırakılan bir taşın “neden” yere düştüğünü, akarsuların “neden” yeryüzünde denizlere doğru aktığını, alevin “neden” gökyüzüne yükseldiğini… artık “biliyoruz”. Bu amaççı yaklaşımın yine Ortaçağda egemen olan Tanrı kavramındaki “akıllı tasarım” ilkesine çok uygun bulunduğunu ve Aristocu geleneğin yüzyıllarca egemen olmasının nedenlerinden birini oluşturduğunu belirteyim.

ARİSTOCU GÖKBİLİM

Biraz sonra değineceğim gibi Aristocu görüşe ilk darbe gökbilim alanında geldi. Teleskopların biraz geliştiği 1700’lere kadar güneş sistemimizin çıplak gözle görülen yalnızca 5 gezegeni biliniyordu (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn). Aristoteles de bunları gözlemiş ve gökbilim ilkelerini buna dayandırarak oluşturmuştu. 

 Çıplak gözle gökyüzüne bakıldığında gezegenleri yıldızlardan ayıt etmek zordu. Sürekli gözlem yapıldığında ise yıldızların konumlarının birbirlerine göre sabit olduğu; gezegenlerin ise bu sabit arka planda yer değiştirdiği, zaman zaman parlaklıklarının da değiştiği gözlenebiliyordu (Antik Yunanca Aster Planetes – gezgin yıldız). 

 

Yukarıda değinildiği gibi Aristoteles ay ötesi uzaydaki göksel cisimlerin eter elemanından oluştuğunu ve “doğal eğilimlerinin” evrenin merkezi çevresinde daireler çizmek olduğunu savunmuştu. İşte sorunun kaynağı da burada ortaya çıkıyordu. Çünkü gezegenlerin zaman zaman sabit yıldızlara göre durduğu, hatta geri gittiği gözleniyordu (astronomların retrograde motion dediği hareket). Örneğin Jüpiter bir yıl boyunca sabit yıldızlara göre Doğu yönünde ilerliyor; sonra birkaç gün duruyor; birkaç hafta Batı yönünde ilerliyor; yine birkaç gün duruyor; ardından bir yıl kadar yine Doğu yönünde ilerlemeğe başlıyordu. Üstelik her gezegen bu garip hareketi farklı dönemlerde yapıyordu –örneğin Satürn yılda bir, Venüs on sekiz ayda bir, Merkür dört ayda bir, Mars iki ayda bir.

Ptolemaeus (Batlamyus) bunu gezegenlerin dünya çevresinde bir çember çizerken bir de dış çember (epicycle) üzerinde hareket ettiklerini varsayarak açıklamaya çalıştı. 

Bu da yetersiz kalınca büyük dış çembere ek olarak daha küçük bir dış çember eklendi.  Gezegenlerin dünyaya göre sabit bir hızla ilerlemedikleri gözlenince punctum aequans-equant point adı verilen başka bir noktaya göre sabit bir hızla ilerledikleri varsayıldı. Teleskop öncesi dönemin en hassas gözlemlerini yapan Tycho Brahe (1546-1601) hiç olmazsa birkaç gezegenin güneş çevresinde dönebilmesini önerdi. 

Bütün bu çabaların “sabit bir dünya” ilkesine uymak için yapılması bunu temel alan Aristocu dünya görüşünün 2000 yıla yakın bir dönem korunmaya çalışılması günümüzde bize garip gelebilir. Ama hep vurguladığımız gibi Aristocu dünya görüşünün Ortaçağın egemen dinsel dogmalarına uygun olmasının yanında çağın gözlem-bilgi düzeyi açısından da değerlendirilmelidir. Öncelikle en genel biçimde Aristotales tarafından öne sürülen ve en bilimsel biçimde Ptolemaeus tarafından ayrıntılandırılan gök bilimin -günümüz bilgisine göre yanlış olmakla birlikte- hiç de “ilkel ve çocukça” olmadığını belirtmeliyim. (Yukarıda andığım bloğumun “Aristo’ya Hayranım, Aristo’ya Düşmanım” başlıklı bölümünde temel yanlışın Aristotales’i izleyenlerin onu dondurmaları olduğunu vurgulamıştım).

Ptolemaeus’un MS. 150 dolaylarında yazılan ünlü kitabı Almageist’in giriş bölümünde yeryüzünün sabit olduğuna ilişkin sıralanan 3 argümanı özetlemek istiyorum:

1) Yerküre değil de güneş sabit olsaydı gece-gündüzün oluşması için dünyanın kendi çevresi etrafında dönmesi veya çok büyük bir hızla güneş çevresinde dönüyor olması gerekirdi. Bu durumlarda da bu hareket sonunda oluşması gereken büyük rüzgârı gözlemeliydik.

Örnek olarak dünyanın kendi çevresi etrafında dönmesini ele alalım. Yeryüzünün küre biçiminde olduğu Antik Yunan'da biliniyordu, hatta Eratosthenes (M.Ö. 276-194) yeryüzünün çevresi oldukça gerçeğe yakın bir biçimde, yaklaşık 40 000 km olarak, hesaplamıştı. 24 saatte bir tur atması için saatte 1700 km'ye yakın (40 000 km / 24 saat  ≈ 1 700) bir hız gözlenmesi gerekiyordu. Almageist'te Yeryüzünün güneşten uzaklığı konusunda bir öngörü yoksa da bu uzaklığın çok büyük olmasının beklendiği belirtiliyor. Yerkürenin kendi çevresindeki dönüşüne ek olarak güneş çevresinde de döndüğü varsayılırsa bu hızın çok üzerinde bir hız elde edilecek ve oluşacak rüzgâr dayanılmaz boyutlarda olacaktı. (O dönemde bilinmeyen uzayın büyük bir boşluk olduğu ve yerkürenin çevresindeki atmosferin yeryüzü ile birlikte döndüğü; dünyanın dönüşünün yalnızca meteorolojide “hâkim rüzgârlar” olarak bilinen rüzgârları oluşturduğuydu).

2) Yeryüzünün hareket ettiğini ve bir taşı elimizden bıraktığımızı veya yukarıya doğru attığımızı düşünelim. “Sağduyu” taşın hareket yönümüze göre biraz geriye düşmesi gerektiğini söyler. Oysa böyle bir hareket gözlemiyoruz. 

(Buradaki yanlış yüzyıllar sonra hareket denklemleri bulununca anlaşıldı. Bu örnekte taşı bırakan kişi ve bıraktığı taş aynı eylemsiz referans çerçevesi -inertial reference frame- içinde olduğu için taş düşey hareketinin yanında yatay bir ilk hızla yola çıkmaktadır).

3) Yeryüzü hareket etseydi yılın farklı günlerinde iki yıldızın farklı açılarla gözlenmesi (α ile β’nın faklı olması) beklenirdi. Böyle bir gözlem olmadığına göre yerküre sabit, yıldızlar gök küre üzerinde dünya çevresinde dönüyor.

(Teknik olarak paralaks dediğimiz olayın gözlenmesinin gerektiği konusunda Ptolemaeus haklı. Ama yıldızlar çok uzakta ve yaşadığı çağın açı ölçüm aletleri gerektiği kadar duyarlı değil. Yıldızların paralaksını ölçecek alet 1700 yıl sonra yapılacak (Friedrich Bessel, 1838).

Görüldüğü gibi Aristocu dünya görüşü hiç de ilkel ve çocuksu değil. Antik uygarlıkların bilim-teknoloji-düşünce insanları ellerinden geleni yapmışlar. Ama ne yazık ki Ortaçağ boyunca bu dünya görüşü bir dogmaya dönüştürülmüş.

Aristocu dünya görüşünün zayıf noktası öncelikle gökbilim alanında belirdi ve 1600’lerden başlayarak “nedeni” değil “nasılı” araştıran bakış açısıyla bu dünya görüşü tümüyle değişti.

Serüvenin bundan sonrasını “Newtoncu Dünya Görüşü” başlığı altında bulacaksınız