Bilim Tarihi Detaylı Özeti, Bilim Tarihinde Önemli Kişiler ve Buluşlar

EVRENİN KÖKENİ
– 2 –

Düzlemsel dünya modeli, en ilkel ve basit evren modelidir. O dönemlerde evrenin Dünyadan ibaret olduğu ve bir tepsi gibi düzlemsel olduğu inancı hakimdi. Günlük yaşantıları içerisinde böyle bir inancın ortaya çıkması doğaldı.Etrafı ağaçlar, tepeler, dağlarla kaplı olan bir insanın dünyanın küreselliğini fark etmesini bekleyemeyiz. Bir kere, öncelikle insanların çok sınırlı olan yaşama alanlarını genişletmesi lazımdı ki dünyanın küreselliğini fark edebilecek kadar uzakları önlerine bir engel çıkmadan görebilsin. Bir şeyin gözlemcilerin yakınlarından çok uzaklara gitmesi ve yavaş yavaş kaybolmaya başlaması lazımdı ki küreselliği fark edebilsinler. İnsanlar bu imkanı kıyıdan açık denizlere gidebilen gemilerin hayatlarına girmesiyle elde ettiler. Gemi yapımıyla ilgili ilk belgelere İ.Ö. 2000 yıllarına ait Mısır Mezarlarında rastlanmıştır. Bu yıllardan sonra, özellikle deniz ticaretinin gelişmesiyle beraber, bu alanda çalışan insan sayısının artması ve gemiciliğin günlük hayat içinde yer alması, düzlemsel Dünya görüşüne karşısav oluşmasına ön ayak olmuştur.

Dünya düzlemsel olsaydı, limana yaklaşan gemi görülecek kadar yaklaştığında, birden bire geminin her yerinin görünmesi gerekirdi. Oysa limana doğru gelen bir geminin ilk olarak direği, daha sonra yavaş yavaş alt kısımları görünmeye başlar.

Yunan filozofu Aristoteles, Dünyanın neden eğri olduğunu gösterecek iki sebep daha öne sürmüştür. Birincisi, Ay Tutulması sırasında Ay’ın üstüne düşen, Dünyanın gölgesinin düzgün dairesel yapıda göründüğünü gözlemiştir. Dünya disk şeklinde olsaydı eğer, gölgesinin hareket ettikçe uzayan bir elips olması gerektiğini söylemiştir. Sürekli dairesel gölgeyi ancak bir küre verebileceğinden dolayı, Dünyanın küresel olduğu sonucuna varmıştır. İkincisi, Aristoteles, kuzeye giden denizcilerin kutup yıldızını daha yukarıda gördüğünü, güneye gidildiğinde ise kutup yıldızının alçalarak kaybolduğunu biliyordu. Düzlemsel bir Dünya olsaydı eğer kutup yıldızının yüksekliğinin gözlemcinin bulunduğu yere göre değişmemesi gerektiğini belirtmiştir. Çoğu aydın kesim bunları bilmesine rağmen küresel bir Dünyaya inanmamışlardır. 16. yy. baharat yolu bulma ümidiyle yola çıkan Macellan’ın yarım kalan Dünya turunu El Cano tamamlamıştır. El Cano sürekli doğuya giderek, seyahate başladığı yere tekrar dönmesine rağmen Dünyanın küresel olduğuna Apollo Ay projesinde Dünyanın Ay’dan çekilen resimlerini görünceye kadar hala inanmayan çevreler vardı. Hatta bu fotoğrafların uydurma olduğunu söyleyebilecek kadar ileri gidenlerin, yani ileri giden gericilerin nesli hala tam olarak tükenmemiştir

EVRENİN KÖKENİ
– 3 –

ARİSTOTELES EVREN MODELİ

M.Ö. 4. yy.’da Platon’un iki küreli evren modeli geçerli olan modeldi. Bu modele göre evren iki küreden ibaretti. Birinci küre, merkezde bulunan Dünyamız, diğeri ise yıldızların oluşturduğu dış küredir ve bir günde bir tam tur dönmekteydi. Gezegenlerde bu iki küre arasında hareket ediyordu. Peki, “Gezegenlerin tek düze ve ard arda hareketinin nedeni nedir?” Soruya ilk cevap yine Platon’un öğrencilerinden Eudoxus’dan gelmiştir. Euodxus’a göre evren ortak bir merkez üzerinde iç içe geçmiş farklı eğimlerde dönme eksenleri olan kürelerden oluşuyordu. En içte hareketsiz duran küre Dünyamız. İçten dışa doğru Ay, Merkür, Venüs, Güneş, Mars, Jüpiter, Satürn’e ait küreler dizilmektedir. En dışta bir tam turunu bir günde tamamlayan yıldızları içeren küre vardı. Ancak bu kürelerin sayısı, 56’ya kadar çıkmalıydı ki gezegenlerin hareketine uygun bir model olsun, böylece bunu fark eden Aristoteles ile birlikte 56 küreden oluşmuş bir evren modeli elde edilmiş oldu.

Aristoteles sınıflandırmalar yaparken fizik ve metafizik konular diye ayrım yapmıştır. Fizik konular somut nesnel olanın konusu, metafizik ise “fizik ötesi” konular anlamına gelmektedir. Evren ile ilgili modeli de metafizik konularla ilgili kitabında yer almaktadır. Bu kitapta, Aristoteles Eudoxus’un fikrini değerlendirmeye alıp kendisine göre uyarlamalar yapmıştır. Aristoteles’e göre her bir kürenin hareketi bir dıştaki küre tarafından yönetilmektedir. En dıştaki küre, yani yıldızları içeren küre ise kusursuz hareket ettirici idi ve ilk hareket ettirici tanrı tarafından harekete geçirilmişti. Çünkü O’na göre her hareket eden şeyin bir hareket ettiricisi olmalıydı. Aristoteles evreni ikiye bölmüştü; Ay’ın üzerinde bulunduğu, Dünyadan sonraki ilk küreye kadar ki yerler su, hava, ateşi içeren fiziksel dünya, ondan sonrası ise ruhsal alemlerdi. Aristoteles’in evreni sınırlı bir evrendi, çünkü en dıştaki sabit yıldızlar küresi sınırsız büyüklükte olsaydı eğer sınırlı sürede sınırsız yol kat etmek zorunda kalacaklardı, ayrıca sınırsız büyüklükte bir küre olsaydı yıldızlar gökte bir doğru boyunca hareket ediyormuş gibi görünmeliydi; oysa Aristoteles’e göre yıldızlar doğudan batıya doğru çember çiziyordu. Bundan dolayı da doğrusal olan her hareketin bir sonu olacağını, ama çembersel hareketin bir sonu olmasının şart olmadığını, bu yüzden dairesel hareketin kusursuz hareket olduğunu düşünmüştür. Skolastik dönemde kiliselerden aşırı bir destek gören Aristoteles ile Hıristiyan kiliselerinin zamanımız tapınmalarında hala kullanılan “ruhsal alemlerdeki babamız, ruhsal alemler” sözleri ve Aristoteles’in -ayın çakılı olduğu kürenin dışındaki ruhsal alemleri- arasındaki söylem benzerlikler dikkat çekici ölçüdedir.

EVRENİN KÖKENİ
– 4 –

BATLAMYUS EVREN MODELİ

Batlamyus’un çalışmalarının temelleri Hipparchus’a dayanır, Batlamyus’un 1400 yıl hükümdarlık süren dünya merkezli evren modeli oluşturmasında çok büyük etkisi olmuştur. Batlamyus, Hipparchus’un 850 yıldız içeren yıldız kataloğunu 1022 yıldıza çıkarmıştır. Bu arada gezegenlerle de ilgilenen Batlamyus, Aristoteles’in dönen kürelerinin, gezegenlerin hareketini ve parlaklıklarının değişiminin nedenini açıklamakta yeterli olmadığını fark etmiştir. Bu durumu düzeltmek için gezegenlerin Dünya etrafında dolanırken aynı zamanda da Dünya merkezli çember üzerinde dairesel bir hareket (epicycle) yapmaları gerektiğini düşünmüştür.

Böylece gezegenler Dünyadan farklı uzaklıklarda bulunabilecekti ve buna bağlı olarak parlaklık değişimlerinin nedeni de anlaşılmış olacaktı, çünkü gezegen uzaklaştıkça parlaklık azalacak yaklaştıkça ise artacaktı. Aynı zamanda gezegenlerin farklı hızlarda hareket etmesi de açıklanmış oluyordu. İyi bir matematikçi olan Batlamyus, ortaya koyduğu modelin gözlemlerle karşılaştırıldığında tam bir doğruluktan uzak olduğunu fark edip bu durumu düzeltmek için Dünyayı merkezden biraz dışarı yerleştirmiştir. Günümüzde gezegenlerin yörünge düzlemlerinin elips olduğu, şu anda bu kitabı okuyan siz kadar gerçek olduğu bilinmektedir. Batlamyus Dünyayı merkezinin dışına taşıyarak bir bakıma elipse yakın bir yörünge önermiş oluyordu. Batlamyus yörüngelerin elips olduğunu kabul etseydi, modelinin daha basit ve gözlemlere daha uyumlu olacağını biliyordu ama inançları doğrultusunda hareket ettiğinden dolayı dairesel yörüngelerde ısrarcı davrandı. Aristoteles dairesel hareketin en kusursuz hareket olduğunu savunmuştur ve Batlamyus’ta bu geleneğin izinden gitmiştir. Rönesans’a kadar geçerliliğini korumuş kilisenin desteğini almış olan bu model Kopernik Devrimi ile son bulmuştur.

EVRENİN KÖKENİ
– 5 –

KOPERNİK DEVRİMİ VE EVREN MODELİ

Kopernik devrimi bilim ile felsefenin henüz birbirinden kesin çizgilerle ayrılmadığı bir dönemde gerçekleşmiştir. Buna rağmen çoğu çalışmada Descartes, Francis Bacon’a yer vermemekle büyük bir haksızlık veyahut hata yapılmakta olduğu kanısındayım. Hatta her dönemde bile, bilimi felsefeden ayırmak, özellikle bilimin baş kaldırış dönemlerinde bilimsel düşüncenin ve metodun kurucularını bilimden ayırmak ciddi bir yanılsamadır. Kopernik Devrimi başlığı altında genel olarak yer alan isimler Kopernik-Tycho-Kepler-Galileo-Newton’dur ve bence eksik bir saptamadır. Özellikle Francis Bacon ve Descartes’in kesinlikle bu listeye dahil edilmesi ve ilerleyen kısımlarda söz edeceğimiz bir çok kişinin de hakkının verilmesi gerekir.

Ortaçağ karanlığından uyanışa başlandığı dönemlerde, Avrupa Aristoteles fiziğinin ve Batlamyus evren modelinin yeterli olamadığının farkındaydı. Sorunun bilincinde olan Roger Bacon’un, iyi bir matematikçi olduğu bilinir bunun yanı sıra optik üzerine çalışmalarından dolayı da gözlük ve teleskopun temellerini Bacon’un atmış olduğu düşünülür. Bilimsel çalışmalarda izlenen yöntemin yanlış olduğunu ilk olarak dile getiren kendisidir. O’na göre bilimsel yöntem deney ve gözlemlere dayalı olmalıydı. Matematiğin görevi deney ve gözlemlerle elde edilen verilerin arasındaki bağıntıları kurmaktı. O güne kadar izlenen yöntem inançlara ve gerçeğe uydurulmaya çalışılan modellerdi ancak Bacon’a göre bu yanlıştı, doğrusu gözlem ve deneylerle elde edilen verilere göre modeller düşünmek, düşünce aracı olarak inanç değil matematik kullanmak ve matematikle ulaşılan sonucu tekrar gerçekle karşılaştırıp sınamaktı. 1340 yılında William Occam, “Occam’ın usturası” olarak bilinen ünlü prensibi ortaya attı. Burada ustura bir kuramda karmaşa varsa onun kesilip atılması anlamına gelmektedir. “Birbirleriyle yarışan teoriler arasında en iyisi, birkaç varsayım içeren en basitidir.” sözleriyle de bunu anlatmak istemiştir. Batlamyus evren modeli bu prensibe pek uymuyordu çünkü bir gezegenin hareketini açıklayabilmek için bir sürü daire kullanılması gerekiyordu. Bu ilke doğrultusunda hareket eden bir çok düşünür daha iyi sonuçlar veren daha basit teoriler aramaya başlamışlardı. Bacon ve Occam’ın düşüncelerini çok iyi kavramış olan ve kullanan Kopernik 2000 yıllık Yer merkezli evren modelini yıkacak ve yerine Güneş’i koyacaktı. Bu olayla düşünce tarihinde etkisi yönünden boy ölçüşebilecek çok az dönüşüm vardır. Son dört yüz yılda artan bir hızla gelişen bilimin, başkaldırışının astronomi alanındaki Kopernik Devrimi ile başladığını rahatlıkla söyleyebiliriz çünkü astronominin gelişmesi için gerekli etkenler diğer bilimlerin gelişmesi için gerekenden çok daha baskındı. Gelişen burjuvanın varlığının kaynağı denizciliğin, geliştiği dönemlerde yön belirlemesi çok önem kazanmıştı çünkü hiçbir tüccar doğal olarak gönderdiği veya aldığı malın –bu mal ucuz işçi de olabiliyordu tabii- başka bir limana gitmesini istemiyordu. Ayrıca o günlerde yürürlükte olan takvim MÖ 48 yılında düzenlenmişti, ve bir yılı 365 gün gösteriyordu, ancak bu gün biliyoruz ki bir yıl 365 gün 6 saattir.

Bu durumlardan ve daha önce söz ettiğimiz mistik nedenlerden ötürü astronomide hiçbir branşta olmadığı kadar fazla bilgi birikimi vardı. Batlamyus evren modeline sürekli yeni eklemeler yapılarak gerçek doğaya uydurulmaya çalışılıyordu, öyle ki bu durum bağnazlığa dönüşmüş, kökten bir değişimi düşünmek çok zor olmuştu. Batlamyus modeline Cemal Yıldırımın TÜBİTAK yayınlarında çıkan Bilimin Öncüleri adlı kitabındaki benzetmeyi burada yazmak çok doğru olacaktır: “Benzetme yerinde ise baş, gövde, el ve ayak gibi her parçası başka bir yerden derlenmiş bir heykelin acayip görüntüsünü sergiliyordu.” Kopernik Devrimi Rönesans öncesinden, son dönemlerine kadar bir aralığa yayılmaktadır. Bu devrimin etkisini anlayabilmek için entelektüel çevrelerin en genel anlamda evren ile ilgili araştırmalara bakışının evrimini gösteren şu sözleri tarihsel sıra içersinde yazarsak sanırım daha açıkça anlayabiliriz: 1. “Bu konuda daha fazla şey bilinemez, çünkü tanrıbilim, bilinmesi olanaklı her şeyi bilir.” Bundan sonra sırayla yazacaklarımın hepsi önce mahkum edilmiş, kabulü için çok çabalar harcanmış düşüncelerdir. Her bir düşünce kendini kabul ettirmek için bir öncesiyle savaşmak zorunda kalmıştır. 2. “Hıristiyan dini bu konuda daha çok şey öğrenilmesine manidir.” İlk düşüncede her şeyin zaten tanrı bilim tarafından bilindiği söylenirken şimdi ise bilinmeyen ve açıklanmayı bekleyen çok şeylerin olduğu ancak Hıristiyan dinin buna engel olduğu ilan edilmiştir. 3. “Bu dünyanın gerçek bilginleri, yalnız filozoflardır.” Yeni bilgileri araştırma tekeli tanrıbilimin elinden alınıp filozoflara devredilmek üzere. 4. “Tanrıbilimin bilginlerinin sözleri uydurma masallara dayanır.” Burada da bilim tanrıbilimin elinde tamamen alınması gerektiği duyurulmuş olunuyor. Bu saydığımız dört savla ilgili olarak bakınız F. Albert Lange ne diyor, “Bu savların sahiplerini bilmediğimiz doğrudur. Belki de bu savların çoğu hiçbir zaman, hiç olmazsa genel toplantılarda, savunulmamış, sadece okullarda verilen derslerde veya yapılan tartışmalarda ileri sürülmüştür. Ancak piskoposların bu hastalığa karşı o kadar şiddetli bir tarzda yürütmüş oldukları savaş, bu tür iddialara yol açan entelektüel eğilimin oldukça yaygın olduğunu ve büyük bir gözü peklikle kendisini gösterdiğini yeterli bir ölçüde kanıtlamaktadır.” Yazdığımız bu savların ilki yaklaşık XV. yy başlarında sonuncusuysa ilk kez XVII. yy. ortalarında dile getirilmiştir. Hemen şimdi Kopernik devriminin başladığı ve çözümlendiği tarihe bakıyoruz, aynen uyuşmakta. Başlangıçta, Kopernik “Güneş, Güneş Sisteminin merkezindedir …” düşüncesini açıklıyor yıl 1512, çözümlenmede de Newton genel çekim yasasını açıklıyor yıl 1687. Kısaca söylemek gerekirse bilimsel gelişmelerle, evren ve bilgimizin sınırları, dinin alanı hakkındaki genel yargı paralellik göstermiştir

EVRENİN KÖKENİ
– 6 –

KOPERNİK

Katedral rahibi olan Kopernik, İtalya’daki üniversite öğrenimi boyunca ülkenin bilimsel yükselişinden etkilenmiş, bağımsız düşünceli bir karakter edinmişti. Çeşitli astronom ve matematikçilerle ilişkiye geçip, ilk astronomik gözlemlerini 24 yaşında yapmıştır. İlk baştaorta çağ dünya görüşüne karşı çıkma amacında olmayan Kopernik, henüz 31 yaşındayken çok ender gerçekleşen gezegenlerin bir sıraya dizilmesi olayını gözlemiştir. Gezegenlerin konumunun Batlamyus modeline göre birkaç derece farklı olduğunu bulmuştur. Kendisi, MÖ 250 yılı civarlarında yaşamış Aristarcus adlı bir düşünürün evrenin merkezinde güneşin olması gerektiğini söylediğini biliyordu. Bunun üzerine Kopernik, Güneş’i merkeze koyarak Dünya da dahil olmak üzere diğer bütün gezegenlerin Güneş etrafında dolandığı düşünülürse eğer, Güneş Sistemi’nin daha basitleştirilebileceğini ve gezegen konumlarının daha büyük bir doğrulukla bulunabileceğini gösterdi.

1512 yılında bu tezini duyurduğu kısa bir açıklama olan Commentariolus’u yayınladı: Güneş, Güneş Sistemi’nin merkezindedir, gezegenler onun etrafında dolanır ve yıldızlar çok uzaktadır.

Kopernik’in bu açıklaması bazı kesimlerde şok yarattı, çünkü kutsal kitaplarda İsa’nın evrenin merkezine geldiği yazıyordu. Merkez tanım gereği “Etrafında dönülendir.” Dünyanın Güneş etrafında dönmesi şu anlama gelir; “Dünya merkez değil Güneş merkezdir.” Skolastikçilerin mantığına göre de, “Dünya evrenin merkezi değilse ve İsa evrenin merkezine geldiyse, İsa Dünyaya gelmemiştir!” Karşılaştığı tepki Kopernik’in uzun yıllar çalışmalarını yayınlamayı ertelemesine neden olmuştur. İlerleyen yıllarda arkadaşlarının cesaretlendirmesiyle Commentariolus’un kapsamını genişleterek yayınladı ve hızla yayıldı. Yaşamının son yıllarında bütün çalışmalarını “On Revolutions” isimli eserinde topladı (1543). Bu kitapta Güneş Sistemi ile ilgili her türlü fikrini dile getirdi, çünkü yaşlanmıştı ve kaybedeceği çok şey olmadığını düşünüyordu, kitabında geçen kendi sözlerine bir bakalım: “Bütün yörüngeler Güneş’i merkez almışlardır, bu yüzden evrenin merkezinde Güneş vardır.”, “Neden kendimizi, Dünya’nın hareket ettiğini düşünmekten alıkoyuyoruz da sınırlı veya sınırsız tüm evrenin döndüğünü düşünüyoruz?”, yine aynı eserin başka bir kısmında “ … Bu nedenle Dünyanın merkezi Ay’ın yörünge merkezidir. Diğer gezegenler evrenin merkezi olan Güneşin etrafında büyük daireler çizerek dolanmaktadır. Böylece Güneş’in görünür hareketi Dünyanın dolanımı ile daha iyi açıklanabilmektedir.” Bunlar skolastikçileri çılgına çeviren sözlerin sadece bir kaçını oluşturmaktadır. Gezegenlerle ilgili olarak ta şunları yazmıştır: “ Venüs ve Merkür, Güneş etrafında dolanırlar ve yörüngeleri Güneş’ten çok uzakta değildir… Bu kurama göre Merkür’ün yörüngesi Venüs’ünkinden içeride olmalıdır. Eğer bu varsayımdan yola çıkarsak, aynı merkezli dışa doğru büyüyen yörüngeler üzerinde Mars,Jüpiter ve Satürn’le karşılaşırız… onların düzenli hareketlerini görmemiz olanaksızdır. Bu durum onların merkezinde Güneş olmasını yeter derecede sağlar.” Kopernik’e göre en dışta da yıldız küre vardı ve sabit durmaktaydı. Dünyanın kendisinin dönmesi sonucunda da yıldızları hareket ediyormuş gibi gördüğümüzü yazmıştır. Aritoteles’in ve Batlamyus’un dönen küreleri yerine dönen bir Dünya önermesi, gerçekten de sonuçları açısından büyük önem taşıyan köklü değişimlerin öncüsü niteliğindedir. Kopernik evren modeli Merkür’le Venüs’ün Güneşten neden çok fazla uzaklaşamadığını ve gezegenlerin gökyüzünde ileri gidip sonra durup aksi yöne gitmesini açıklamakta çok başarılı olmuştur; ancak modelin hala bir kusuru vardı, o da, daha önceki modellerin etkisinde kalıp yörüngeleri kusursuz daireler olarak kabul etmesidir. Bu sorun Tycho ve ardından Kepler’in çalışmalarıyla ortadan kaldırıldı.
Kopernik’in çalışmaları bir devrimin başlangıcıydı ancak iddialarını ispatlamış değildi. Bir katedralde papaz olduğundan gözlemlere çok fazla zaman ayıramıyordu. Bundan dolayı elinde çok fazla gözlemsel veri yoktu, ve elindeki verileri çok olsaydı bile, değerlendirme yapması için gerekli olan matematiksel yöntem Newton döneminde bulunmuştu. Mercek Kopernik’ten yaklaşık yüzyıl sonra kullanılmaya başlandığından gözlemlerini çıplak gözle yapmıştı. Tüm bu şartlar içerisinde Kopernik’in bir de din adamı olduğu düşünülürse çalışmalarıyla hem kendisiyle hem de meslektaşlarıyla yüz yüze gelme pahasına Orta Çağ Avrupa’sının uykudan kalkması için çanların çalmaya başlamasına neden olmuştur. Kopernik’in Commentariolus’un basılmış halini gördükten birkaç saat sonra öldüğü, hatta basılmış halini hiçbir zaman göremediği söylenir. Ölümünden sonra, “O n Revolutions”un matbaacısı kitabın başlığını genişleterek “On the Revolutions of Celestial Orbs” olarak değiştirince ortalık iyice alevlendi. İçine yazdığı önsözde de Kopernik’in modelinin gezegen hareketlerini açıklamada en iyi model olduğunu ve fiziksel gerçeklerin yadsınamayacağını, inançların gözden geçirilmesi gerektiğini yazmıştır. Bunun üzerine aldığı tepkiyi tahmin etmek pek zor olmasa gerek. Protestan kilisesinin kurucusu Martin Luther Kopernik’in çalışmalarının sert bir dille eleştirmiştir: “Bu budala, astronomi bilimini alt üst etme sevdasındadır oysa kutsal kitap arzın değil güneşin döndüğünü bize bildirmiştir… Bir yeni yetme astroloğa halk kulak versin olacak iş mi?” Ancak Katolik kilisesi belki Kopernik de Katolik bir din adamı olduğundan çok sert çıkışlarını Galileo’ya kadar saklamıştır.