Yusuf Aldemir’den pozitif bilimlerin anlam arayışını irdeleyen, organizmanın kendine has işleyiş sistemleri üzerine yazılmış kılavuz niteliğinde bir bilim metni.

4.1 Amaç Eksikliği

Bir şeyleri açıklamakta kullandığımız iki önemli soru kalıbı vardır: Neden ve Nasıl.

Neden; bir olayın, olgunun veya kavramın amacını, varlığının sebebini öğrenmek için sorulur. Nasıl ise bir olayın, olgunun veya kavramın ne biçimde, hangi yollarla var olduğunu ve oluştuğunu öğrenmek için sorulur.

İncelediğimiz üzere mekanistik felsefe modern bilimin ışığında pek çok nasıl sorusuna cevap bulmuştur. Hareket halindeki bir sesin tizliğinin sabit yerde duran insan için nasıl değiştiğini, (Doppler etkisi) kanın vücutta nasıl dolaştığını, depremlerin nasıl oluştuğunu keşfettik. Fakat bütün bunların amacının, nedeninin ne olduğunu anlayamamıştık. Amaç, açıklaması zor ve bazen duygusal bir kavramdır. Örneğin bir tohumu ele alalım; bu tohum, filizlenip ağaca dönüşmesi gerektiğini nereden bilebilirdi? Bu sürecin işleyişini fiziksel olarak açıklayabilirdik ancak amaçlılığını açıklayamıyorduk.

Cansızlar için bir amaç sorunu yoktu, cansız maddeler katı bir gereklilik içerisindeydiler. Fakat canlıların nasıl canlı olabildiği sorusu, amaç düşüncesini doğuruyordu. Özellikle döletbilimde amaçlılık, tamamiyle gerekli gibiydi. Biyologlar bir tohumun büyüme evrelerini, bir grup hücreden başka bir grup hücreye dönüşümü, tüm o büyüleyici sistemi görüyorlar; fiziksel ve kimyasal süreçlerle açıklayabiliyorlardı. Peki bu muhteşem süreçleri yalnızca atomların gelişigüzel hareketlerinin bir sonucu olarak açıklamak mümkün müydü? Bu bir delilik olmalıydı. Canlılar dünyasında mutlaka bir amaçlılık vardı ve bu amaçlılık hali tüm bu fiziksel ve kimyasal süreçleri kapsayan bir zorunluluk şeklinde olmalıydı.

Bu amaç arama hali, Immanuel Kant ve arkadaşı Friedrich Bluemanbach’ın ortaya attığı teleomekanizm yaklaşımını oluşturmuştur. Bu yaklaşım teleoloji ve fiziği birleştirme çabasıdır. Teleoloji, evrenin ve yaşamın temelinde amaçlılığın, erekliliğin olduğunu; her şeyin bir amaç tarafından belirlendiğini söyler. Evrenin mekanistik temeline karşı çıkmaz; biçimlendirici bir dürtünün varlığını anlatır.

O dönemde teleomekanistler canlılıktan bağımsız olmayan bu dürtünün etkilerini araştırmak ve özel yaşam kuvvetlerinin organik maddeye nasıl etki ettiğini bulmak üzere bu alanında yoğun bir çalışma içine girmişlerdir. Bu insanlardan biri de Newton’un evrenin işleyişini keşfetmekte kullandığı yasalar gibi; canlılığın ve yaşamın da belli başlı yasalara sahip olabileceğini düşünen Carl Friedrich Kielmeyer’dir. Naturphilosophie (doğa felsefesi) düşüncesinin öncülerinden olan Kielmeyer, yaşamın fiziğini oluşturan 5 temel kuvvetin duyarlılık, irkilebilirlik, üreme, salgılama ve itki olduğunu belirtmiştir.

Kielmeyer’in yaşam kuvvetlerinden birisi olan irkilebilirlik, o dönemde herkesin kafasını karıştıran bir bilmece olmuştur. Ölü bir bedene elektrik verildiği zaman çeşitli parçalar kendiliğinden hareket ediyor, bizim tabirimizle irkiliyordu. İnsan Makinesi kavramının öncüsü La Mettrie, irkilebilirlik üzerine yaptığı çalışmalarında yaşamın saf mekanizmini görmüştü. Yaşamın amaçsallığını arayan teleomekanistler ve doğa felsefecileri ise, bilimsel esaslara uyacak bir yaşam kuvveti aramak için Kielmeyer’in bu en ilgi çekici yaşam kuvveti üzerinde çalışmaya koyuldular.

Bu çalışmalardan belki de en önemlisini Luigi Galvani gerçekleştirmiştir. Bir kurbağa bacağına elektrik verildiğinde irkildiğini zaten biliyorduk. Galvani bu deneyi daha ileriye taşımış, kurbağa bacağındaki sinirleri keserek bağımsız ortamda  elektrik vermiş ve sinirlerin yine kasıldığını gözlemlemiştir. Galvani’nin yeğeni Giovanni Aldini ise cansız insan bedenleri üzerinde elektriklendirme deneyleri yaparak çeşitli uzuvların elektrikle hareketlendiğini keşfetmiştir. Bu deneyler, teleomekanistlerin aradığı yaşam kuvvetinin elektrik olabileceğine dair görüşleri çoğaltmıştır.

Hayvan Elektriği adı verilen bu görüşü inceleyerek karşıt çalışmalar yapan fizikçi ve fizyolog Hermann von Hemholtz, sinirlerin elektriksel açıdan uyarılmasının ve elektrik devrelerinin birbirlerini uyarmasının aynı sistematiğe sahip olduğunu düşünüyordu. Mekanistik ve deterministik yaklaşımlar üzerinde duran Hemholtz, Galvani’yi yanlışlamak için özellikle kurbağa bacakları üzerinde çalışmalar yapmıştır. Hemholtz, tıpkı Galvani’nin yaptığı gibi kurbağa bacaklarına pek çok kez elektrik vererek irkilmelerine neden olmuş; ardından bu kurbağa bacaklarında elektriklenme sonucu oluşmuş kimyasal özütü çıkararak, deney yapılmamış kurbağa bacaklarındaki kimyasal özütlerle karşılaştırmıştır. Böylece elektriklenme sonucunda kas yapısındaki etil alkol miktarının arttığını ve aynı oranda da su kaybı yaşandığını keşfetmiştir. Bu gözlem, kas hareketlerinde kimyasal bir sürecin varlığını; kimyasal enerjinin mekanik enerjiye dönüştüğü mekanik bir sistemin işleyişini kanıtlamıştır.

Amaç arayışına yönelik yapılan diğer çalışma da hava ve ateş konusundadır. Solunum, insanlar için uzun zaman büyük bir bilinmezlik olmuştur. Hava alınıp verilerek (bunların oksijen ve karbondioksit olduğu henüz anlaşılmamıştı) işleyen solunum sistemi ile yanma ve ısı arasında bir ilişki olduğunu ilk fark edenler Antik Dönem filozoflarıydı. Galen, akciğerlerde bulunduğunu belirttiği bir ateşin besinleri yakarak vücuda enerji sağladığını düşünmüştü. Bu ateş vücudun canlı iken sıcak olmasını da açıklıyordu. Peki ya bu ateşin kaynağı neydi? Bu soru yanıtlanması zor bir soruydu ve uzunca bir süre ancak ruhani, dirimsel açıklamalarla geçiştirilmişti. Bu çalışmalar da hayvan ısısı kavramını doğurmuştu.

Modern bilimin doğuşu ve canlı sistemlerinin kimyasal süreçlerle açıklanmaya başlaması ile birlikte hayvan ısısı konusunda da tıpkı hayvan elektriğinde olduğu gibi bir araştırma içine girilmişti. Hava hem solunum için gerekliydi hem de yanma için. Yanma sonucunda da ısı açığa çıkıyordu, solunum sonucunda da ısı açığa çıkıyordu. Hava olmayan bir yerde yanma da olmuyordu, solunum da olmuyordu. Bu gözlemler üzerine yapılan çeşitli çalışmalar azotlu özler ve filojiston gibi teoriler ortaya çıkarmıştı. Robert Boyle, yanma sırasında havanın bir kısmının yok olduğunu (bu oksijendi), bir kısmınınsa ortaya çıktığını (bu azottu) gözlemlemişti. Georg Ernst Stahl ise, ateşin element olarak kabul edildiği ve filojiston adı verilen bu elementin yanma sırasında ortaya çıktığını ifade eden filojiston teorisini ortaya atmıştı. Fakat bu teoriler hatalarla doluydu ve yeterli açıklamalara sahip de değillerdi. Ta ki Antoine Lavoisier ortaya çıkana kadar.

Lavoisier’i herkes modern kimyanın babası olarak tanımlar ve bu bir haklılık payı içerir. Lavoisier; havanın, suyun ve toprağın aslında farklı elementlerin bir araya gelmesiyle oluşan bileşik veya karışımlar olduğunu açıkça gösteren çalışmalar gerçekleştirdi ve o döneme kadar element olarak bilinen pek çok maddeyi bu tanımdan çıkardı. Fakat aralarından birisi vardı ki, açıklanması oldukça zor bir maddeydi. Bu, uzun bir süredir element olarak kabul gören ateşti.

Filojiston adı verilen bu element, bir cismin yanması sonucu ortaya çıkan şey olarak görülüyordu ve aslında denklemlerde boş kalan yerleri doldurma çabasından ibaretti. Büyük sorun, filojistonun bir element ve madde olarak kabul edilmesiydi.  Çünkü yanan bir cisimden filojiston denen madde çıkıyor ise yanan cismin ağırlığı azalmalıydı. Oysa demirin hava ile girdiği yanma tepkimelerinin sonucunda kütlesinin arttığı  gözlemleniyordu. Burada bir terslik mevcuttu.

Tüm hatalarına rağmen yerine bir şey konamadığı için bir süre benimsenen filojiston teorisi üzerinde o dönem tüm dünyadan bilim insanları harıl harıl çalışıyordu. Bu bilim insanlarından birisi olan Joseph Priestley, bir deneyinde cıva oksit bileşiğini ısıttı ve oksijen (bunun oksijen olduğunu henüz bilmiyordu) açığa çıkmasını sağladı. Mumlar, bu ayrışan  gazda çok daha parlak şekilde yanıyordu ve bir fare bu gazın bulunduğu ortamda daha uzun süre yaşayabiliyordu. Priestley, bu gaza “filojiston çıkaran gaz” ismini verdi ve bir element olduğunu fark etmedi.

Lavoisier, bu açığa çıkan ve bugün oksijen dediğimiz gazın bir element olduğunu fark eden kişi oldu. Demirin yanma tepkimesinin sonucunda demirin neden ağırlaştığı sorusu üzerinde çalışan Lavoisier, kütle artışı kadar bir oksijenin ortamdan eksildiğini gözlemledi ve demirin hava ile tepkimeye girerek pas oluşturduğunu, toplam kütlenin bu emilme sayesinde arttığını keşfetti. Lavoisier, aynı zamanda metal oksidasyonuna açıklamalar getirdi ve yanma eylemi için ortamda oksijenin bulunmasının zorunluluğunu gösterdi.

Diğer taraftan Lavoisier, hayvan ısısı üzerine yaptığı bir deneyinde kobay faresinin solunumu ve kömürün yanması arasındaki oranı karşılaştırmayı amaçladı. Bu çok hassas bir deneydi. Isı çıktısını ölçmek için Pierre-Simon Laplace ile birlikte icat ettikleri bir buz ısı ölçerini kullanmışlardı. Düzenek, buzla doldurulmuş yalıtımlı bir kutudan oluşuyordu ve ısının miktarı eriyen buz miktarı ile ölçülüyordu. Çevreden kaynaklı değişimleri önlemek için bu deneyler özel şartlarda ve özel yerlerde gerçekleştiriliyordu.

Lavoisier, farenin soluk alıp vermesi ile kömürün yanmasının aynı miktarda karbondioksitte aynı oranda ısı ortaya çıkardığını keşfetti. Bu büyük bir keşifti. Isının da vücutta mekanistik bir yanma tepkimesi sonucunda ortaya çıktığını kanıtlamıştı. Lavoisier, bu yanma tepkimesinin nerede gerçekleştiği sorusuna akciğeri göstererek yanılmıştı ancak kısa zaman sonra Robert Hooke hücre yapılarını gözlemleyerek yanma tepkimelerinin yerini de keşfetmiş olacaktı.

Lavoisier, keşiflerinin belki de en önemli sonucu olarak tüm tepkimelerde maddenin ve doğal olarak enerjinin korunduğunu şu sözlerle belirmişti:

“Doğanın tüm işleyişlerinde hiçbir şeyin yoktan var edilmediği, tüm deneysel dönüşümlerde maddenin miktar olarak aynı kaldığı, elementlerin tüm bileşimlerinde nicel ve nitel özelliklerini koruduğu gerçeğini tartışılmaz bir aksiyom olarak ortaya sürebiliriz.”

Hayvan ısısı ve hayvan elektriği hakkındaki bu çalışmalar, neden ve amaçlılık üzerine yapılan çalışmalar olmakla birlikte pek çok nasıl sorusunun cevabını açıklamıştır. Hala amaçlılık açıklanmış değildi ancak Darwin ve Mendel’in bu alandaki çalışmaları için büyük bir bilgi birikimi oluşturulmuştu.

4.2 Karmaşadan Nasıl Düzen Doğabilir?

Mekanizmle birlikte bilim, yaşam kuvvetlerini yok etmiş ve az önce incelediğimiz çalışmalarla canlı – cansız sistemlerin yasalarını keşfetmişti. Ancak henüz açıklayamadığı temel soru şuydu: “Karmaşadan nasıl düzen doğabilir?” Gelişigüzel hareketlere sahip atomlar nasıl olur da düzenli sistemler meydana getirebilirler?

Charles Robert Darwin’in, Alfred Russel Wallace ile aynı zamanlarda geliştirdiği doğal seçilime dayanan evrim teorisi, o döneme değin bu alanda yapılan çalışmalar içerisinde bir devrimdi. Evrim, daha önce bir düşünce olarak ele alınmıştı ancak canlılar aleminde bu sistemin nasıl işlediğini ortaya atan Darwin ve Wallace’in teorisi, soruna müthiş bir açıklama getiriyordu.

Darwin, ilk başlarda Linnean Society of London’da yayınladığı çalışmalarının yeterli etkiye sahip olmadığını görünce teorisini genişleterek bir sene sonra 1859’da Türlerin Kökeni kitabı ile yayınladı. Çok aykırı ve cüretkar bulunan bu eser ilk başlarda taşlansa da insanların gerçeklerden kaçması pek uzun sürmemiştir.

Darwin’in teorisi oldukça basit ve açıklayıcıydı. Canlı türlerinin doğal seçilime dayanan kalıtsal özelliklerle değişime uğrayarak çeşitlenmesi ve bu çeşitliliğin nesilden nesile aktarılarak farklı türleri oluşturması sürecine evrim diyoruz. Türlerin özellik dağılımının zaman içerisinde değişim süreçlerini açıklar. Geçen zaman içerisinde daha fazla üreme başarısı sağlayan özellikler, o tür içerisinde artacak; üreme başarısını azaltan özellikler ise gittikçe azalacaktı. Canlılığın oldukça uzun bir tarihi vardı, bir türün başka bir türe dönüşmesi kısa zamanda gerçekleşmiyordu. Bu değişimler oldukça kompleks aşamalara sahipti. Günümüzde tüm türlerin oluşumları hakkında yüksek doğruluk oranına sahip bulgulara sahibiz.

Darwin’in teorisindeki eksiklikler, bu canlı türlerindeki değişimin nasıl aktarıldığını ve yeni değişimlerin nasıl oluştuğunu açıklayamamasıydı. Değişimlerin nasıl aktarıldığı sorunu birkaç yıl sonra Gregor Mendel tarafından bezelyeler üzerinde yaptığı deneyler ile kalıtım teorisini keşfetmesi sayesinde çözülecekti. Mendel’in kalıtım yasaları, bireysel özelliklerin sonraki nesle nasıl aktarıldığını, atalardan gelen farklı özelliklerin çeşitli varyasyonlarla nasıl birleştirildiğini açıklıyordu. Mendel henüz DNA’nın ve onun yapı taşlarından haberdar değildi ancak zaman içerisinde bu yapılar da keşfedilerek kalıtım mekanizması bütünüyle açıklanacaktı.

Diğer eksik, insanlığın karşılaştığı en zor sorulardan birisini doğuruyordu: Değişimler nasıl oluşuyordu? Darwin’in teorisi, gereklilik durumlarında başarılıydı. Bir özellik ortaya çıktığı zaman bu özelliğin nasıl yayıldığı ve geliştiğini açıklıyordu. Peki bu yeni özellikler nereden geliyordu?  Karmaşıklıktan, gelişigüzellikten nasıl oluyor da düzen doğuyordu? Bu değişimler, matematiksel olarak yasalarla açıklanabilir miydi? Gelişigüzelliğin mekanizması nasıl işliyordu?

5. Kısım’da bu sorunun cevabı olan şans ve gerekliliği, kaos teorisini ve olasılıkların dünyasını ele alacağız.

Sosyal medyada paylaşmak için görsel indir:

Kaynakça:

• Peter M. Hoffman. Yaşamın Kökeni, Say Yayınları, 2016.
• Zeki Tez. Bilimde ve Sanayide Kimya Tarihi, Nobel Yayınları, 2010.