Bilim ceşitli kuralları olan bilgi sistemidir. Bilgi sistemleri bilgi uretmeye yarar. Peki Bilim nasıl bilgi uretir ve Bilimin amacı nedir?
Oncelikle Bilimin amacı yalnızca bilmektir. İnsanlığı kurtarmak , doğayı korumak , icatlar cıkarmak gibi amacları yoktur veya geri plandadır. Bilim bilinebileceğini duşunduğu her şeyi (neyin bilenebileceğine yine Bilim sisteminin kuralları dahilinde karar verilir) en doğru şekilde bilmek icin kullanılan yontemdir.( Bu iddiayı bir cok insan kabul eder herhalde) Bilim, doğru bilgi uretme tekeli midir? Kendi icinde dogma olmadığını iddia etse de, sizi belli şartlarda bilgi uretmeye ittiğinden aslında dogma mıdır? gibi sorular bilimin değil bilim felsefesinin sorularıdır. Burada onlara değinmeyeceğiz.
Bilimde once gozlem yapılmalıdır. Bir gozlem yapılır ve bir doğa kanununu bulursunuz. Doğa kanunları( veya yasaları): Her gozlemimizde gercekleşen ve belli sınırlar icerisinde aksi mumkun olmayan temel olaylara denir. Orneğin; dunya cercevesinden bakarsak, kutlesi olan iki cismin birbirlerine yaklaşmaya calışması veya oteki turdeşlerinden yalıtılmış populasyonların nesiller boyunca değişeceği olguları birer doğa kanunlarıdır. Bu doğa kanunları etrafımıza bakınca herkesin gorduğu gerceklerdir.
Doğa kanunlarını gozleyen insanlar, bunların sebepleri, koşulları gibi bir takım acıklamalar getirirler. Bu acıklamalara Hipotez denir. Orneğin; kutlesi olan cisimlerin birbirlerini cekmesi bir doğa kanunudur(Kutle Cekim Kanunu). Hipotezlerde, kutlesi olan cisimler neden birbirini cekiyor? Hangi şartlar altında bu olay gercekleşiyor? gibi sorulara cevap verilmeye calışılır. Tarihte bu sorulara ilk defa tutarlı cevabı veren Newton'dur. Newton ortaya attığı hipotezle kutle cekim kanununu bazı ozelliklerini acıklamaya calışmıştır. Aynı şekilde canlıların evrilişinin(Evrim bir kanundur) sebeplerini de tarih boyunca bir cok insan acıklamaya calışmıştır.
Uretilen bir bilgi kumesinin bilimsel olması icin test edilebilir olması gerekmektedir. Newtonun ortaya attığı hipotez test edilebilir ve doğru olup olmadığı gosterilebilirdi. Newton'un hipotezi 19. yy. ın sonlarına kadar defalarca test edilecek ve hepsinden sağ cıkıcak. Bu kadar cok sınamadan sağ cıkan hipotezlere veya hipotezler butunune Teori denir. Bilimsel terminolojideki teori gunluk kullanımdakinden farklıdır. Halk arasında yanlış bilinen bir şey de teorilerin kanıtlanıp kanun olacağını duşunmektir. Teoriler zaten kanıtlanmış bilgi kumesidir. Kanıtlanmış bir şeyi bir daha kanıtlamak ne demektir? Zaten teoriler kanunların detaylı acıklamalarıdır. İkisi birbirinden farklı şeylerdir. Newton cisimlerin yaklaşmasını Kutle Cekiminin Teorisi ile Darwin ise canlıların evrilişini Evrimin Teorisi ile ilk defa sınanabilir ve sınama sonucunda sınıfta kalmayan bir şekilde acıklamıştır. Bu sebeple bugun bu iki bilim insanın ismini ezberliyoruz.
Son olarak gunumuzde bilimde ki en onemli şey olan "yanlışlanabilirlik" ilkesinden bahsedelim. Bugun bir hipotezin yalnızca sınanabilir olması değil aynı zamanda yanlışlanabilir olması gerekmektedir. Deneyler hipotezi doğrulamak icin değil, yanlışlamak icin yapılmalıdır. Bir hipotezin kesin doğru olduğunu ancak sonsuz sayıda deneme ile bulabilirsiniz fakat yanlış olduğunu tek deneme ile keşfedebilirsiniz. Bu sebeple olayları acıklayan bilgiler elenerek ilerleme sağlanır. Ancak belli bir cercevede tum olasılıkları test etme ihtimaline sahip olabiliriz ve tum şartlarda aynı sonucu alıyor olabiliriz. İşte Newton'un veya Darwin'in teorileri de belli cercevede gecerli bir teoridir. Bu sebeple teorileri, cope atılabilecek veya belli alanlarda kullanılmaya devam edebilecek teoriler olarak ikiye ayırabiliriz.
Bilim Hiyerarşisi
Bilimler arasında bir hiyerarşi vardır. Cunku evrenin oluşum sureci icerisinde zamanla ortaya cıkan şeyleri, farklı yaklaşımlarla inceleme ihtiyacı duyuluyor. Orneğin Fizik bilimi hiyerarşik olarak en usttedir. Bu şu demek, diğer tum bilimler fizik biliminin soylediklerine boyun eğmek zorundadır. Peki nasıl? Bunun cevabı evrenin tarihinde.
Kesin olarak biliyoruz ki evrenin oluşumundan itibaren fizik biliminin inceleme alanı başlıyor. 13.7 milyar yıl once başlayan bir olaydan gunumuze kadar olan her şey fizik biliminin kapsamı icindedir. Aynı şekilde atom altı boyutlardan galaksiler boyutuna kadar bulunan her şey yine fizik biliminin kapsamındadır. Evrenin oluşumundan 300.000 yıl sonra ilk atomlar oluşmaya başladı ve kimya doğdu. Kimya nedir sorusuna şoyle bir cevap verilebilir; Parcacıkların sahip olduğu bazı fiziksel ozelliklerden(elektrik gibi) dolayı oteki parcacıklarda gorulmeyen farklı olaylar oluşmaya başlıyor. Orneğin atomların sahip olduğu elektriksel ozellikler, oteki parcacıklar arasında gorulmeyen ama sadece atomlar arasında gorunen bir dizi olaya sebep oluyor. İşte yalnızca atomlar arasında gozlenen bu olayları spesifik olarak inceleyen bilime Kimya diyoruz. Fizik ise atom da dahil olmak uzere tum parcacıkları, ortak bir potada inceliyor.
Aynı şekilde Biyolojiyi de tanımlayabiliriz. Bazı kimyasal cisimler arasında(organik molekuller), oteki kimyasal cisimlerde gorulmeyen olaylar gozlenmeye başlıyor. Bunun sonucu olarak ilkel canlılık beliriyor ve bu olayların spesifik olarak incelemek icin Biyoloji denilen bir bilim doğuyor.
Şimdi aynı şeyi psikolojiye yapıcağız. Biyolojik cisimlerin bazılarında, otekilerde gorunmeyen bir dizi sistem oluşuyor(sinir sistemi) ve bunun sonucu olarak bu sisteme sahip canlılarda farklı olgular gelişiyor. Buradan sonra ise psikoloji bilimi devreye giriyor.
Son olarak sosyolojiye aynı şeyi yapıcaz. Psikolojik ozelliğe sahip canlılardan bazılarında, yine otekilerde gorulmeyen bazı olgular keşfediliyor. Buradan sonra bu olguların incelenmesi icin sosyoloji bilimi devreye giriyor.
Yukarıdaki resimde bu hiyerarşiyi şematize ettim. Buradan şunu anlayabiliriz. Hiyerarşik olarak ustte bulunan bilim alttakilere gore doğanın daha temel olgularını inceliyor. Alttaki bilimler ise kendinden daha temel olgular sonucu oluşan karışık olguları inceliyor. Olaylar karıştıkca o bilimde matematik kullanmak zorlaşıyor. Cunku matematik basit bir dildir. Orneğin sosyoloji bilimi olayları matematik yerine Turkce, Fransızca, İbranice gibi daha karmaşık dillerle cok daha başarılı bir şekilde acıklayabiliyor. Aynı şekilde Fizik de olayları matematik kullanmadan bu diller ile acıklayabilir ve acıklıyor da zaten ancak matematik kullanmanın bazı avantajları var.
Not: Okullarda fizik dersinde fizik bilimi değil, fizik biliminin matematiği oğretiliyor. Halbuki hic matematik olmadan bile fizik oğretmek mumkundur. Zaten bu yuzden cocuklar cok başarısız cunku oğrendikleri momentum'un ne olduğunu bilmiyor. Neden p=mv? Kutle ne? Kutleyle hızı carpınca neden daha once gozlenmemiş momentum denen bir ozellik beliriyor? Gibi soruların cevaplarını matematikle oğretemezsiniz. İnsan dili kullanmak lazım.
Buradan şunu gorebiliriz. Matematik bir bilim değildir. Uzun yıllar bize matematik bir dildir diye ezberletildi ancak sebebini bir turlu anlayamadık. "Nasıl yani aynı Turkce gibi bir dilmi şimdi Matematik?" diyip inanmadık. Ancak evet aynı oyle bir dil.
Matematikte diller gibi bazı on kabuller(aksiyom) ve bu on kabullerden doğan belli kurallar cercevesinde oluşturulmuş karmaşık cumleler veya paragraflar(teorem)dan oluşur.
Muhendislik Bilimmidir?
Kısa cevap Hayır değildir. Muhendislik bilimden faydalanarak birkac şey yapmakla uğraşan bir prensiptir. Muhendisliğin bazı temel gorevleri vardır. Bunlar basitce şoyledir.
1- Yeni urun veya cozum geliştirmek.
2- Geliştirilmiş urunu uretmek veya cozumu uygulamak.
3- Uretilmiş urunun veya uygulanmış cozumun bakım ve onarımının yapmak.
Bu uc adım Muhendisliğin amacıdır diyebiliriz. Muhendisler bunları yapabilmek icin Bilime hakim olmak zorundadır. Bilim inasanlarının doğayı anlamak icin verdiği cabalara ve urettiği bilgilere hakim olmalılar ki, bunlardan hangileri uygulanabilir bilgi? Hangi teori nerde işime yarar vs. gibi kestirimler yapabilsin. Ancak bizde muhendislik eğitimi alanlar bırakın guncel bilimi takip etmeyi, yukarıdaki son iki adımı yapabilmesi icin gerekli olan bilim derslerine bile(Akışkanlar mekaniği, statik, elektromanyetik teori vs.) bunlar benim ne işime yarayacak gozuyle bakıyor. Sonrada bu insandan dunya ile yarışabilir duzeyde muhendislik bekleniyor. Eğitimin ilkokuldan itibaren koklu bir revizeden gecmesi gerekmekte. Ayrıca aldığı mekanik veya elektromanyetik dersini okuduğu muhendislik bolumune ait bir konu zanneden binlerce muhendis dolu. Bu konuların fiziğin alt dalı olduğundan habersizler.
Dunyada makina muhendisleri, evrim teorisini makina muhendisliğine nasıl uyarlarız gibi calışmalar yaparken, hatta gecen sene nobel kimya odulunu alan kişi evrim teorisini kimya muhendisliğine uyarlayan bir kimya muhendisiydi. Biz 200 yıllık makina teorilerini oğrenmemeye zorlamakla, ne işimize yarıyacak demekle meşguluz.
Maxwell, Faraday gibi bilim insanları bilgiyi uretti ve teoriyi kurdu. Tesla gibi muhendisler ise onların teorilerini kullanarak mukemmel buluşlar yaptı. Birisi bilime katkı yaptı diğeri muhendisliğe. Aslında Einstein mı Tesla mı sorusunun sacmalığını anlamak icin iyi bir ornek bu. Aynı meslekten değiller ki. Birisi dunyanın en buyuk bilim insanı diğeri muhendisi.
Sonuc olarak bilim, bilimsel yontem, bilimsel hiyerarşi ve muhendislik-bilim ilişkisi hakkında ozet bir yazı yazdım. Bu yazının ve şemaların tamamı bana aittir. Kopyalanması ve başka biryerde yayınlanması yasaktır. Okuyanlara teşekkur ederim.