Başarılı Bilim İnsanının Öğrenmesi Gereken 4 Ders

2020 Rasyonalist.org — Evrim Ağacı içerikleri

En zeki bilim insanları bile yolun başındayken şu an oldukları kadar yetkin değillerdi. Bilim kavramı oldukça basit ve anlaşılırdır. Eğer evren hakkında bir şeyler öğrenmek istiyorsanız deneylere başvurmalı, ölçmeli ve her sonucun destekleyeceği sonuçlara ulaşmalısınız. Eğer bunun bilincindeyseniz, anlayışınızı geliştirip henüz karşılaşmadığınız fenomenlere karşı daha doğru tahminlerle yaklaşabilir, onları daha iyi kavrayabilirsiniz. Er ya da geç, tahminleriniz gerçeklikle örtüşecektir. Fikrinizin ya da teorinizin geçerliliğe ulaştığı nokta da burasıdır.

Time Life Pictures/Mansell/The LIFE Picture Collection via Getty Images

Bununla birlikte, tahminleriniz gerçeklikle eşleşmiyorsa işler ilginçleşir çünkü mevcut fikrinizin veya teorinizin çökmesi gibi bir durumla karşı karşıya kalabilirsiniz. Bilimin sınırlarının bulunduğu ve aynı zamanda bilimsel ilerleme potansiyelinin en yüksek olduğu nokta da burasıdır.

Söylemeye gerek yok ama biz yine de tekrarlayalım, herhangi bir alanda iyi bir bilim insanı olmak, geliştirilmesi yıllar alan beceriler gerektirir. Şimdi yetişmekte olan her bilim insanının yaptıkları işte iyi olmak için öğrenmesi gereken 4 önemli dersten bahsedeceğiz.

1. Büyük ihtimalle birçok yanlış düşünceye sahipsiniz. Açık fikirli olmalı ve yanlış öğrenilmiş düşünceleri düzeltmeye, geri almaya çalışmalısınız.

Bir fenomeni ilk kez öğrendiğimizde beynimiz oldukça ilginç bir şey yapar. Bu fenomeni halihazırda bildiğimiz bir bağlamda açıklayan bir hikaye yaratır. Bazen yeni bir bilgi halihazırda anladığımız şeylere son derece benzer olduğunda onu doğru anlarız. Newton’ın kütle çekimi yasasını bilen öğrenciler, Coulomb’un elektrostatik çekim ve itme yasasını öğrenirken sorun yaşamazlar.

Bazı zamanlarda ise yeni bilgiler, o zamana kadar bize öğretilen veya yanlış öğrendiğimiz artalan fikirlerimize1 meydan okur. Newton’ın hareket yasalarını bilen öğrenciler, genellikle özel göreliliğin mantık dışı yeni kuralları karşısında şaşırırlar. Newton’ın kütle çekimini bilen öğrenciler, genel göreliliğin yeni kavramları ile mücadele ederken deterministik ile klasik fiziği bilen öğrenciler ise olasılıkçı kuantum fiziği ile mücadele ederler.

Klasik mekanikte (A) ve kuantum mekaniğinde (B-F) kutudaki parçacığın yörüngeleri (sonsuz kare kuyusu olarak da adlandırılır). (A) ‘da, parçacık sabit hızda hareket eder ve ileri geri zıplar. (B-F) ‘de, Zamana Bağlı Schrodinger Denklemine dalga fonksiyonu çözümleri aynı geometri ve potansiyel için gösterilmiştir. Yatay eksen konumdur, dikey eksen dalga fonksiyonunun gerçek kısmı (mavi) veya hayali parçasıdır (kırmızı). (B, C, D), Zamandan Bağımsız Schrodinger Denklemine çözümlerden gelen sabit durumlar, enerji özdurumlarıdır. (E, F) sabit olmayan durumlardır, Zamana Bağlı Schrodinger denkleminin çözümleridir. Bu çözümlerin göreceli dönüşümler altında değişmez olmadığını unutmamalıyız, bunlar yalnızca belirli bir koordinat sisteminde geçerlidir.Wikimedia Commons’dan Steve Byrnes/Sbyrnes321

Başarılı bir şekilde doktorasını tamamlamış olanlar yol boyunca geliştirdiği sayısız yanlış bilgi ile yüzleşmek ve bunları düzeltmek zorunda kalmışlardır. Birçoğumuz bir eter veya ışığın içinden geçmesi için gerekli olan teorik bir ortam konusundaki yanılgılarımızın üstesinden gelmek zorunda kaldık. Hatta uzay ve zamanla ilgili görelilik öncesi fikirlere veya konum, enerji ya da açısal momentum gibi nitelikler hakkında kuantum öncesi fikirlere tutunmak isteyen sezgilerimizle savaşmak zorunda kaldık.

Sadece modern bilimin temelleri olan ileri düzey kavramları öğrenmekle kalmayıp, aynı zamanda bu yol boyunca edindiğimiz kavram yanılgılarını da unutmamız gerekiyor ve bu da kişisel çabamız ile mümkün. Bu kişisel çabanın ise sürekli gösterilmesi gerekiyor. Çünkü bugünün fikir birliği sağlanmış fikirlerine geçerlilik menzilleri dışında tutunmaya kalktığımızda, kendimizi yine yanlış düşüncelere saplanmış halde bulabiliriz. Bilimin pervazları, uzantılarından hiçbir zaman başarıyla kurtulunamayan komplo teorileri ve uygulanabilir olmayan fikirlerle doludur. Bilimde başarılı olmak için yanlış kanılarımızı sürekli olarak tespit etmeli ve gözden geçirmeliyiz.

Manyetik olarak sınırlandırılmış plazmaya dayalı bir füzyon cihazı. Sıcak füzyon bilimsel olarak geçerlidir, ancak ‘dayanma’ noktasından geçmiş bir reaksiyona ulaşmak ve onu sürdürmek henüz pratikte mümkün olmamıştır. Öte yandan soğuk füzyon, hiçbir zaman tam olarak gösterilememiştir ancak bu konuda atıp tutanlar hep varolmuştur.PPPL yönetimi, Princeton Üniversitesi, Enerji Bölümü, FIRE projesi

2) Belirli bir alanda yeterince güçlü bir temele sahip olana kadar güncel veya köklü çalışmaları yanlış yorumlayabileceğinizin farkında olmalısınız.

Çoğumuz, özellikle bilgi çağı sayesinde, bilimsel makalelere doğrudan erişebiliyoruz. Ancak, kendi uzmanlık alanının dışına çıkabilmiş bilim insanları da dahil olmak üzere çok az kişi bunun ne gibi sonuçlar doğurabileceğini anlayacak bir bilimsel arkaplana sahip. Bunun nedeni ise çok basit. Bu araştırmanın yapıldığı alanı tümüyle kavramak için gereken güçlü temele sahip olmayabiliyoruz.

Bilimsel bir konuyu merak ettiğimizde genellikle o konuda araştırmalar yaparız ve ulaştığımız bilgilere mevcut bilgimizin şekillendirdiği mercek ile bakarız. Büyük Patlama’nın hiç olmadığı, florürün IQ’muzu düşürdüğü ya da geleneksel Çin tedavi yöntemlerinin COVID-19 için yeterli olduğu üzerine küçük birer araştırma yaparsanız, bu konularda olumlu yanıtlar içeren birçok makale ya da kitap bulabilirsiniz.

Geleneksel Çin tıbbı genellikle hastalarda gerçek tedaviler ile birlikte kullanılır, ancak kontrollü çalışmaların olmaması ve tedavilerin sonuçlarında net bir artışın gösterilememesi günümüzde bu alanı bilimden uzak bırakmıştır. Bu alan üzerine ortaya atılan birçok asılsız iddianın yanı sıra, araştırılabilecek ve sorgulanabilecek birçok tedavi uygulaması da mevcuttur.Liu Kegeng — Getty Images, Çin Haber Servisi

Her ne kadar bu yayınları, makaleleri okuduğunuzda siz ikna olabiliyor olsanız da, bilimi ikna etmek o kadar kolay olmuyor. Uzman olmayan birisi, Büyük Patlama hakkında bir temel olmaksızın kapsamlı bir kanıt arayışı, florürün diş ve kemik gelişiminde kalsiyum alımındaki hayati rolü veya geleneksel Çin tedavilerinin kontrolsüz ve hileli olduğu tartışılır çalışmaların yaygın sorunları hakkında büyük yanılgılara düşebilir. Bu konularda araştırma yapan kişi alakalı alanda bir uzman olsa dahi, temelinde bazı çatlaklara sahipse araştırmasını tamamladığında büyük yanlışlar ile karşılaşabilir.

Uzmanlığımızın dışına çıktığımızda ise bizi evrensel bir problem bekler. Bilmediğimiz çok şey olduğu gerçeğini bir kenara bırakın, neyi bilmediğimizi de bilmiyor olduğumuzu farkederiz. Bu durumda yapılabilecek en iyi şey ise, ilgili alanda derin ve geniş bir bilimsel birikime ve temele sahip bir uzmana, ya da uzmanlara danışmaktır. Aynı zamanda, alçakgönüllü kalınması ve cevaplara ulaşma yolunda karşılaşılabilecek yanlış düşüncelerle yüzleşilebilmeli, onlarla mücadele edilebilmelidir.

Bilgisizlikte utanılacak bir şey yoktur, ancak bilimsel gerçek gözlerimizin önünde belirdiğinde cahil kalmayı seçmek oldukça utanılası bir şeydir.

Büyük Patlama’dan bu yana, farklı mesafelere bakılması, aslında farklı zamanlara bakılması anlamına da geliyor. Gözlemlerimizi incelediğimizde, çeşitli çağlarda varolduğu sonucuna ulaştığımız türler Büyük Patlama’nın güzel bir kanıtıdır. NASA, ESA ve A. Feild (STScI)

3) Geçmişte fikir birliği ile kabul edilmiş fikirlerin çoğu, bugün geçerliliklerini yitirmiş durumdadır ve hatta yanlış kabul edilmektedirler.

‘Nasıl’ ve ‘neden’ sorularının peşinden gitmek oldukça önemlidir. Bu, belki de bilimsel girişimlerin en çok yanlış anlaşılan noktalarından birisidir. Bilim insanları çoğu zaman haksız ve yanlış bir şekilde devasa bilgi tomarlarını ezberlemiş sığ düşünürler olarak görülseler de, bu pek doğru değildir. Bilim, özünde sadece bilgi tomarlarından değil, süreçlerden oluşur.

Bir bilim insanı, aklında bir dizi birbiriyle yarışan fikir ve hipotezi aynı anda tutmalı, hepsini sürekli gelişen ve değişen bir kanıt topluluğu karşısında sürekli olarak değerlendirmeli ve incelemelidir. Ne zaman yeni bir kanıt elde edilse bütün hipotezler yeniden değerlendirilmelidir. Daha önce tutarlı olanlardan bazıları geçerliliklerini yitirebilir. Bazı spekülatif fikirler destek görebilir, bazıları ise gördükleri desteği kaybedebilir. Ve daha önce öne sürülen bazı fikirler, halihazırda kabul edilenlerin aksine bazı fenomenleri açıklayabildikleri için yeniden değerlendirilip hayata kazandırılabilirler.

Nadiren farkına vardığımız evrensel bir örnek verecek olursak, yıldızların parıltısından yola çıkabiliriz.

Ufuk çizgisine daha yakın olan yıldızlar, uzak olanlardan çok daha etkileyici bir şekilde parıldar . Bunun sebebi ufuğa yakın olan yıldızların ışıklarının, gözümüze ulaşmadan önce katettiği yolda atmosferimize daha fazla maruz kalmasıdır. Bununla birlikte, gezegenler Dünya’dan disk gibi görünürler ve parıldamazlar. Plüton bile yer tabanlı teleskoplardan izlenirken parıldamaz. Jeff Barton/Flickr

Daha önce karanlık bir gecede gökyüzünün derinliklerini incelediyseniz, birkaç parlak nokta olarak beliren gezegen dışında yıldızların parıldamalarına da şahit olmuşsunuzdur. Peki, neden gezegenler parıldamaz da yıldızlar parıldar? Zamanında, bu konuda iki fikir öne sürülüyordu.

• Dünya’nın atmosferi hatalıydı, çalkantılı hava akışı uzaktaki nokta benzeri yıldızların ışık yolunu etkiliyordu, ancak yakındaki disk benzeri gezegenleri etkilemiyordu. Ya da, Dünya’nın atmosferi sorunluydu ve düzensiz hava akımları, uzaktan gelen yıldızların ışığını bozup, daha yakındaki gezegenlerin ışığını bozamıyordu.
• Yıldızlararası madde bulutları söz konusuydu ve yıldızların ışığı bize ulaşana kadar türlü zorluklardan geçiyordu. Bu da, gezegenlerin aksine yıldızların ışığını belli aksaklıklara uğratıyordu.

Her iki fikir de uzay çağının başlangıcına kadar geçerliydi. Elbette bu durum kameralar, çeşitli cihazlar aracılığıyla gözlem yapılması ve hatta yıldızların uzaydan gözlemlenebilmesi ile değişti. Suçlunun ise atmosferimiz olduğu açığa çıkmış oldu. Bununla birlikte, yıldızlararası madde bulutları birçok astronomik fenomen açısından yanlış olabilecek algılarla mücadele etmenin önemini bize gösteren bir sembol halini aldı. Einstein’ın kozmolojik sabiti gibi eski fikirleri öğrenmenin, aslında karanlık enerjinin modern keşfine yol açan soluk süpernovalar gibi şaşırtıcı ve yeni bulguları anlamamız yolunda bize rehber olabileceği görüldü.

Uzaktaki süpernovaların gözlemlenmesi, yalnızca karanlık enerjinin varlığını keşfetmemizi sağlamadı. Aynı zamanda “gri toz” gibi çeşitli alternatifler arasındaki farkı karanlık enerjiye kıyasla ayırt etmemizi sağladı. Bir teorinin kabul edilebilmesi için kapsamlı bir düşünceler bütünü ile uyuşması gerekir, yalnızca bir düşünce ile paralel olması bir şey ifade etmeyebilir.A.G. Riess ve diğerleri. (2004), Astrofizik Dergisi, Cilt 607, Numara 2

4) Spekülatif fikirler ve hipotezler arasında bazıları size çok daha yakın gelecek. Ancak bu yakınlık, onların doğru olduklarını göstermez. Objektif kalabilmeyi başarmanız gerekiyor.

Bilim insanı olmanın belki de en zor kısmı budur. Çoğu zaman alanlarımıza dair, yerleşmiş ve iyi test edilmiş kısımların ötesinde aslında daha neler olduğunu dahi bilmiyoruz. Epigenetikten antimaddeye kadar bugün yerleşik bilimdeki en çılgın fikirlerin çoğu, ilk öne sürüldüklerinde asılsız hipotezler olarak kabul edilmişti. Basit ve anlaşılır görünen, DNA’mıza aslında büyük ebeveynlerimizin eşit oranda katkı sağladığı, dolayısıyla hem anne hem baba tarafındaki büyükanne ve büyükbabamızın %25’er oranında genlerimizde söz hakkına sahibi olduğu gibi bazı fikirlerin de hiç sanıldığı gibi olmadığı anlaşıldı.

Günümüzde, kamuoyunun dikkatini çeken ancak deneysel veya gözlemsel kanıtlardan yoksun olan bir dizi spekülatif fikre denk geliyoruz. Pek çok teorisyen hayatlarını, ilkel kara delikler, süpersimetri, büyük birleşik teoriler, kozmik sicimler, kuantum kütle çekimine çeşitli yaklaşımlar (sicim teorisi ve döngü kuantum kütle çekimi dahil) ve sabit olmayan karanlık enerji modelleri gibi fikirlere adıyor. Hepsi kendine göre ilgi çekici ve ilginç. Buna rağmen, bilim tarihinin gösterdiği kadarıyla çoğunun bizi yanlış sonuçlara götürebileceğini öngörebiliriz.

Kuantum kütle çekimi Einstein’ın genel görelilik teorisini kuantum mekaniği ile birleştirmeye çalışır. Klasik kütle çekimine yapılan kuantum düzeltmeleri, burada beyaz olarak gösterildiği gibi döngü diyagramları olarak görselleştirilir. Birçok bilim insanı kütle çekiminin doğal olarak kuantum olduğundan şüphelenirken, bu hipoteze dair deneysel ya da gözlemsel bir kanıt yoktur.SLAC Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı

Bir bilim insanının karşısına çıkabilecek en korkunç tuzaklardan biri, kendi alanındaki belirli bir fikrin veya düşünceler bütününün yanılmazlığına ikna olmaktır. Spekülatif hipotezlere gelince, etkilerine kapılıp gitmek muhtemelen yapabileceğimiz en kötü şeydir. Bu bizi tüm çelişkilere karşı kör eder, rakip fikirleri objektif olarak değerlendirme yeteneğimizi ortadan kaldırır ve bizi motivasyon ile güç bulan bir mantık ile başbaşa bırakır. Bu motivasyon bizi, özü itibariyle bilimsel olmayan bir arayışa yönlendirir.

Johannes Kepler’ın bilimsel ilerlemelerinin 400 yıldan fazla geçmişe sahip olmasına rağmen hala bu kadar etkileyici olmasının nedeni budur. Kepler’in Güneş sistemi hakkında güzel, zorlayıcı ve orijinal bir fikri vardı. Gezegenlerin, Mysterium Cosmographicum adını verdiği bir dizi iç içe kürenin üzerinde Güneş etrafında dolandıklarını düşünüyordu. Ancak veriler tahminleriyle uyuşmadığında, yapabileceği en takdir edilesi şeyi yaptı, modelini tamamen çöpe attı ve yeni bir yaklaşım arayışına girdi. Yıllar sonra ortaya çıkan sonuç ise Güneş’in etrafında eliptik yörüngelerde dolanan gezegenler teorisiydi. Verilere önceki yorumlardan daha iyi uyum sağladığı anlaşıldı ve bugün hala gezegen hareketinin modellenmesinde kullanılıyor.

Hem Ptolemy’in yer merkezli modeli ve tüm Kopernik Güneş merkezli modelleri (dairesel yörüngelerle) en iyi gözlemlenebilir verilerle eşleşememiştir. Özellikle Tycho Brahe, teleskop icat edilmeden önce Mars’ın en iyi gözlemlerini gerçekleştirdi. Brahe’nin Mars yörüngesine ilişkin gözlemleri, özellikle retrograd bölümlerinde Kepler’in eliptik yörünge teorisini güzel bir şekilde kanıtlayabildi.WAYNE PAFKO, 2000 / http://www.pafko.com/tycho/observe.html

Bilim insanları arasında bile bir dizi tehlikeli efsane varlığını sürdürüyor. En iyi bilim insanlarının asla yanılmadığı, bir konuda fikrinizi değiştirmenin bir zayıflık belirtisi olduğu veya alternatif fikirler gözden düştüğünde bunun bir “ortak fikir” niteliği taşıdığı, dolayısıyla geçerli görülmesi gerektiği gibi inanışlara sahip olabiliyoruz. Gerçek şu ki, bir bilim insanı olma yolunda atılabilecek önemli adımlardan birisi hata yapmaktır. Bir konuda fikrinizi değiştirmeniz, yeni bilgileri değerlendirmeye ve sonuçlarını gözden geçirmeye istekli olmanızdan kaynaklanır. Bu da çoğu zaman, eskiden popüler olup şimdi vadesini doldurmuş fikirlerin bir kenara atılmasını gerektirir.

Bilim, doğası gereği çoğalan, kümülatif bir çabadır. Bu sürekli büyüyen bilgi birikimine ayak uydurmak istiyorsak, en sağlam olduğunu düşündüğümüz sonuçların bile her zaman revizyona tabi olması gerektiğini anlamalı, kabul etmeliyiz. Her yeni bilgi, fikirlerimizi ve hipotezlerimizi yeni yollarla test etme fırsatıdır. Bazen fikir birliği oluşur ve bir görüş onaylanır, bazen ise bir tartışmanın ve hatta bilimsel bir devrimin kıvılcımları çıkar. Sonuç ne olursa olsun, bu dört kuralı benimseyenler bilime daha çok uyum sağlayacaktır. Hiçbir kişisel şöhret bilimsel doğruları değiştiremeyeceğinden, onlar da bilimle birlikte hakettiği değere ulaşacaktır.

Altbilgi

1. Artalan Fikir: ‘Artalan bilgi’ kavramından hareketle kullandığımız, artalan bilgi sonucu oluşan fikirlerimizi niteleyen kavram.
2. Artalan Bilgi: Kişinin, sunulan yeni bilgiyi anlamak için bağlamla ilgili bilgiler yanında gereksinim duyduğu yan alan bilgi ya da bilgiler bütünü.

Çevirmen:A. Ege Palaz
Editör: Ögetay Kayalı

Referanslar
1. Forbes, Ethan Siegel, “The 4 Lessons Every (Good) Scientist Must Learn” <https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2020/09/01/the-4-lessons-every-good-scientist-must-learn/>