Fiziğin Metodolojisi. - Forum Renkli - Türkiye`nin En Renkli Eğlence ve Bilgi Paylaşım Platformu
Basit bir tanım olarak «Fizik objektif olayları in*celeyen- bir bilim dalıdır»denebilir. Bu itibarla da fiziksel incelemelerin her zaman objektif kavramlara dayandırılması zorunlulu*ğu Vardır.
Yukarıda altını çizmiş olduğumuz tanım eksik bir tanımdır. Gerçek*ten de fiziğin daha bilimsel bir tanımı şu türlü yapılabilir:
Fizik belirli bir uzay aralığında ve belirli bir zaman süresi içinde oluşan objektif olayları bu olaylardan esinlenen şartların ve aklın kural*larının t§i<7t altında önce şematik bir model hâlinde ve sonra da bu mo*delden hareketle matematiksel bir teori şeklinde ifâde ederek bu teorinin aracılığıyla 1) bu olayların sözü geçen uzay ve zaman aralıklarındaki evrimlerini olduğu kadar bu aralıkların dışındaki uzanım ve evrimlerini de öngörmekle ve 2) bu teorik öngörünün eriştiği teorik sonuçları denel sonuçlarla karşılaştırıp her ikisinin de hatâ sınırlan içinde biribirlerine uygunluklarını tartışmakla görevli bir bilim dalıdır.
Alelade bir tanım olmaktan çok aynı anda fiziğin 1) amacını 2) programını ve 3) kendi öz evrim yolunu da kısaca kapsayan bu ayrıntılı tanımı biraz daha açıklamak yararlı olacaktır.
Belirli bir uzay parçası içinde (meselâ bir lâboratuvarm sınırları içinde) belirli bir zaman aralığında (meselâ saat 9 dan 12 ye kadar) be*lirli bazı şartlar altında (meselâ bir takım özgül âletler aracılığıyla) olu*şan objektif (yâni gözlemcinin kendi benliğinin dışında evrensel bir ger*çekliği haiz ve genellikle ölçümlere tabî tutulabilen) bir takım olayları gözleyen bir gözlemci fizikçi tasarlayalım.
Eğer gözlenen bu olaylar daha önce bilinen bir takım genel ilkelerin kanunların teorilerin kapsamına girmiyorlarsa başka bir deyimle bu olayları bilinmekte olan teorilerin tabiî bir sonucu olarak açıklamak (izah etmek) mümkün görünmüyorsa fiiikçi bu olayların nedenlerini bilinmekte olan olaylara bağlıyabilmek yâni gözlediği bu yeni olaylarla bilinen olay*lar arasında objektif bir ilişki kurabilmek için önce bu olayların fiziksel içyüzü hakkında bazı varsayımlar yapacak; bilinen bilgilerin ve akıl ku*rallarının ışığı altında bunları derli toplu bir şekilde ifâde edecektir. Ta*sarladığı bu 1) şartlar 2) varsayımlar 3) bunlar arasındaki ilişkilerin tümü fizikçinin sözü geçen olayları izah etmek için kurmayı tasarladığı teorinin iskeleti demek olan fiziksel modeli teşkil ederler.
Fiziksel bir model sâdece bir dizi gözlemin bir sentezinden ibaret olmayıp aynı zamanda başka bazı gözlemlerin sonuçlarını öngörebilen bir araçtır da. Bununla beraber bir modelin geçerli olduğu alan daima sınırlı*dır. Zira bir model insanın Gerçek hakkındaki bilgisinin seviyesine bağ*lıdır. Hâlbuki bu da 1) bilinmekte olan tekniklerin ve kullanılmakta olan âletlerin hassasiyetlerinin sınırına ve 2) o âna kadar insanlığın tabiat ve Gerçek yolunda kazanabildiği bilgilerin türfıüne bağlıdır.
Bu modeli oluşturan fiziksel şartlar ve varsayımlar yoluyla ortaya çıkan bağımsız fiziksel değişkenlerin ve bunların fiziksel anlamı haiz bir takım fonksiyonlarının uzay ve zaman içindeki değişim ve evrimlerinin matematik olarak bir takım denklemlerle belirlenmesi işlemi bir bakıma bu iskelete bir vücûd verme anlamındadır. Artık gözlenen olayların göz*lendikleri uzay ve zaman aralıklarının dışındaki evrimlerini de öngörecek olan teori tamamlanmış olur.
Ancak bu safhada ortaya bir soru çıkar: «Acaba bu teori gerçekle ne dereceye kadar uyuşmaktadır ? Yâni başka bir deyimle teorinin öngör*düğü kalitatif (niteliksel) ve kantitatif (niceliksel) sonuçlar belirli lia-tâ sınırları içinde kalmak şartıyla acaba gözlem ve deneyin bize verdiği sonuçlarla uyuşmakta mıdırlar?»
Eğer deney teorinin ne niteliksel ve ne de niceliksel sonuçlarını ger-
çekliyorsa bu takdirde teorinin kabul edilebilir (makbul) bir teori olma*dığı söylenir. Bu takdirde bu teori terk edilerek başka varsayımlara da*yanan ve gerçeği daha iyi yansıtabilecek olan başka bir teori kurmağa çalışılır.
Eşer deney teorinin yalnız niteliksel sonuçları ile uyuşabiliyor fa*kat niceliksel sonuçlarını gerçeklemiyorsa teorinin eksik olduğu söylenir. Bu takdirde dahi bu türlü* bir eksikliği haiz olmayan yeni bir teori kur*mağa çalışmak gerekir.
Eğer deney ile teori gerek niteliksel ve gerekse niceliksel sonuçları bakımından biribirleriyle uyuşamaktaysalar bu takdirde de teorinin ger*çeği (şimdilik) iyi aksettiren geçerli ve başarılı bir teori olduğu söylenir.
Çağdaş Fizikte artık bilimsel bir teoriden eskiden olduğu gibi illâki duygularımıza hitâbetmesi ve muhayyelemizde belirli şekillerle canladı-rılabilmesi değil fakat en az üç şartı haiz olması istenmektedir; bunlar:
1) tam bir mantıksal bütünlük yâni özünde hiç bir çelişiklik olma*ması ;
2) gözlenebilen olaylara uygunluk ve bilinmiyen yeni olayların varlı*ğını öngörebilmesi;
3) senteze ve birliğe doğru bir aşamayı gerçekleştirmiş olmasıdır.
Çağdaş Fizikte bu sonuncu şart pek büyük bir önemi haiz olup gitgide daha belirli bir şekilde Bilimin tümüne kendisini kabul ettirmektedir. Bu şartırf.anlamı teorinin temel varsayımlarının ve bunun sonucu olarak da pekçok olayın aynı bir teori çerçevesi içinde izah edilebilmesi demektir:
Fiziğin ideali pek az varsayımla tek bir ilkeden tümdengelim yoluyla bü*tün fiziksel olayları izah edebilmektedir.
Bir teori kurulduğu zaman hem niteliksel ve hem de niceliksel sonuç*ları bakımından deneyle uyuşabilir ve hattâ q âna kadar bilinmeyen bazı olayları ve bunların izahlarını da öngörebilir; fakat buna rağmen aradan bir müddet geçtikten sonra ilk defa gözlenen bir olaya uygulandığında teorinin öngördüğü sonuçlarla bu olayın denel olarak elde edilmiş sonuç*ları pekâlâ uyuşmayabilirler. Bu takdirde uzun süre geçerli kalmış olan bu teori tâdil edilerek en son gözlenmiş olan yeni olayları da izah edebi*len yeni bir sentez meydana getirecek şekilde genelleştirilebilir. Bunun usûlü de genellikle teorinin dayandığı modeli tâdil etmektedir. Modeli meydana getiren varsayımlardan bir veya bir kaçı tâdil edilerek veya
tamamen çıkartılarak veyahut da yeni varsayımlar eklenerek daha uy*gun görünen yeni bir model kurulur. Bu model üzerine formüle edilen te*orinin bir önceki kademedeki teorinin öngörmediği olayı deneyin verdiği sayısal sonuçlarla birlikte kapsayıp kapsamadığına bakılır; eğer kapsı*yorsa bu teori kendi kapsamına girmediği anlaşılacak olan yeni bir ola*yın ortaya çıkışına kadar geçerli ve başarılı bir teori olarak kabul edilir; ve bu işlem aynı minvalde gitgide daha olgunlaşan peşpeşe bir yakla*şıklıklar zinciri hâlinde böylece devam edip gider.
Demek oluyor ki Çağdaş Fizikte hâli hâzırda geçerli olan teorilerin MUTLAK GERÇEK'i olduğu gibi aksettirdiklerinden MUTLAK GER*ÇEK'e ulaşmış olduklarından söz etmek anlamsızdır. Bunlar ancak üze*rilerine inşâ edilmiş oldukları modele göre izafî bir şekilde GERÇEĞİ aksettirmektedirler. Bir teorinin bir sürü olayı izah etmeğe güçlü olması şüphesiz ki onun aracılığıyla Tabiatın ötesinde bulunduğunu sezgimizle idrâk ettiğimiz ve adına GERÇEK dediğimiz nesnenin içyüzünün nitelik*leri hakkında bir bilgi sahibi olmamız demektir.
Ama bu bilginin ister istemez dolaylı bir bilgi olduğu da aşikârdır. Bu bilginin üstelik tam ve mükemmel bir bilgi olmadığı da teorilerin ön*görme ve izah güçlerinin daima sınırlı olmasından dolayı kolayca sezil*mektedir. Yukarıda da açıkladığımız gibi bir teoriyi daha genel ve daha fazla olayı izaha güçlü kılabilmek için onun modelini tâdil etmeye ve ge*nellikle 'Sınırlayıcı varsayımlarını gevşetmeye ya da sayılarını azaltma*ya kısacası «idrâk olunan olayların mantık yönünden en uygun tarzda hakkını verebilmek amacıyla fiziğin aksiyomatik yapısını değiştirmeğe her ân hazır olmalıyız.» *T Bu «bir teorinin tabiî evrimi» olup GERÇEK'e yaklaşmamızın da teorinin evrim derecesinin fonksiyonu olacağı aşikâr*dır. Teori aracılığıyla GERÇEK'e yaklaşma teorinin evrimi boyunca peş*peşe yaklaşıklıklarla ve ancak asimtotik olarak mümkündür. Teorimizi ne kadar çok evrimleştirirsek evrimleştirelim gene de GERÇEK'in ken*disi ile aramızda teorilerimizin modelinden oluşmuş bir perde kalacağı yâni bizim GERÇEK'i ancak bu perdenin arkasından ve şu hâlde dolaylı bir şekilde idrâk edebileceğimiz (algılayabileceğimiz) anlaşılmaktadır.
Yürürlükteki teoriler aracılığıyla ancak bir takım niteliklerini idrâk edebildiğimiz ve fakat ÖZ'üne ulaşamadığımız GERÇEK'in ÖZ'ü bu ba*kımdan fiziğin doğrudan doğruya inceleme alanının tamamen dışında ka*lan (****fizik) bir kavram olmaktadır.
Kaba bir benzetme aracılığıyla burada Gerçeği bir balerinin vücûdu*na teoriyi onun vücûdunu sımsıkı saran bale elbisesine ve teorik fizik*çiyi de terziye benzetebiliriz. Terzi ne kadar usta olursa dikeceği elbise de o kadar potsuz bir şekilde balerinin vücûdunu sarar; vücûdunun güzelli*ğini o kadar iyi aksettirir. Acemi bir terzi elden çıkan bale elbisesi ise balerinin vücûdu üzerinden torba gibi sarkar ve vücûdunu daha ayrıntılı olarak göstermez. Bununla beraber her iki hâlde de elbisenin varlığı ba*lerinin vücûdunun çıplak olarak görünmesine yegâne maddî engeldir
Bütün bunlardan da anlaşılması gerektiği gibi Çağdaş Fizik sonsuz izah gücüne mâlik olan bir bilim kolu değildir. Bir kere sâdece objektif*lik niteliği - yâni (dengeli) bütün insanlar için aynı kesin (ve dolayısıyla tek) anlamı - haiz olabilen kavramlara ve olaylara dayandığından ulaşımı da (menzili de) sonludur. Diğer taraftan da bu sınırlar içinde dahi Ger*çeğin ÖZ'üne erişebilmekten âcizdir.
Bu eksikliğine rağmen Çağdaş Fizik objektif olayları en iyi izah ede*bilme gücüne mâlik olan bir bilim dalı olarak karşımıza çıkmaktadır. Da*ha şimdiden bütün mühendislik kolları astronomi kimya jeofizik mi*neraloji v.b.... Çağdaş Fiziğin birer özel hâli olarak yorumlanabilmekte-dirler. Çağdaş Fiziğin uzandığı alanlar yalnız bunlardan ibaret olmayıp biyolojinin Önemli bir kısmı (biyofizik) ile tıbbın da önemli bir kısmı onun damgasını hem de pek bariz bir surette taşımaktadırlar.
Fiziğin pekçok objektif olayı izah etmedeki gücü karşısında çok kim*se ye hattâ bazan bazı fizikçiler dahi evrende karşılaşılabilecek istisna*sız bütün olayların kendi zamanlarındaki fiziğin çerçevesi içinde birer izahı bulunabileceği kanısına kapılmışlardır.
Yüzde yüz objektif bir beyân olmaktan ziyâde mistik bir önyargı mâhiyetinde olan bu inançsaL tutum insanlığın kültür tarihinin genellikle son üç yüzyılında geniş ****fizik ve dolayısıyla spekülatif fikir sistem*lerinin ortaya çıkmasına yol açmıştır.
Bu türlü bir tutuma en tanınmış bir örnek olarak bütü» evrendeki olayların klâsik mekanik ilkeleriyle ve bunlara has şemalarla açıklanabi*leceği inancını temsil eden «mekanikçi görüşü» gösterebiliriz. Ne garip tecellidir ki bu bölümde anlatılmağa çalışılan fiziksellik kavramının öte*si için de geçerliliğine imân edilen bu dogma bizzat fiziksel olaylarla çe*lişmesi dolayısıyla gözden düşmüş ve iki buçuk asır boyunca geliştirdiği spekülâtif-dogmatik sistem de etkisini derhâl yitirivermiştir.
Gerçekten de gerek elektromagnetik dalgaların oluşma ve yayılma*ları için maddesel bir ortamın gerekli olmadığının açıkça ortaya konması ve buna bağlı olarak ışığın yayılmasının kaynağa bağlı olmaaığınm an*laşılması gerekse kuvanta teorisinin deneyle uyuşan ilke ve sonuçları (özellikle kuvantum sayılarının varlığı ve belirsizlik bağıntılarının fizik*sel sonuçları) ve ilh... gibi olaylar kuru mekanikçi görüşün yıkılması için yeterli olmuşlardır. Şu hâlde bu ve buna benzer mâhiyetteki fizik - ötesi dogmaların etkileri ne kadar uzun süreli olursa olsun bunların gene de günün birinde geçici ve sübjektif oldukları kesinlikle ve açıklıkla idrâk olunacaklardır.
Model kavramı Çağdaş Fizikte merkezî bir rol oynamaktadır. Bîr modelin evrimine en öğretici misâl olarak ilerideki bölümlerde çeşitli saf*halarını inceleyeceğimiz «atom modeli» ni gösterebiliriz.
« Süperiletkenliğin Tanımı. | Elektrik Devrelerindeki Potansiyel Fark. »