Yazımıza bir soruyla başlayalım: Teori nedir? Onu nasıl tanımlarsınız? Herkes kendince bir tanım getirmeye çalışsa da en nihayetinde bu tanımları iki versiyona indirgeyebiliriz. 1) Teori, spekülatif düşünceye dayanan kanıtlanmamış bilgidir. 2) Teori, sağlam deneysel kanıtlara dayanan bilimsel bilgidir. Bu iki tanımın birbiriyle çeliştiğini fark etmişsinizdir. O halde teoriyi nasıl tanımlamalıyız?
Günlük hayatta sıklıkla teorinin yukarıda bahsettiğimiz birinci tanımını (bu tanım doğru olmasa da) kullanırız. Örneğin bir arkadaşınız size bir konu hakkında bir teorisi olduğundan bahsetti. Mesela bu bir komplo teorisi olabilir. Bu durumda arkadaşınıza karşı nasıl bir tutum sergilersiniz? Bahsettiği şeylere daha temkinli, daha şüpheci yaklaşırsınız. Hatta belki de “Sadece bir teori canım” deyip ciddiye bile almayabilirsiniz.
Aslında bu örnekte teoriyi hipotezle, hatta spekülatif düşüncelerle bir tutmuş oluyoruz. Daha doğrusu spekülatif düşüncelerimize teori diyerek kavramı yanlış yerde kullanıyoruz. Bu da aslında birçok tartışmaya sebep oluyor. Örneğin günümüzde bile birçok insan Evrim teorisi için “O sadece bir teori, daha kanıtlanmamış” gibi şeyler söylüyor. Bir de bunun üstüne teorilerin kanıtlanıp kanuna dönüşmesi fikri var ki bu, işleri daha da karıştırıyor.
Teori Aslında Nedir?
Bir şeye teori diyebilmemiz için o şeyin/fikrin bir hipoteze dayanması gereklidir. Elimizde herhangi bir varsayım, hipotez olmadan durduk yere bir teori üretemeyiz. Yanı sıra, elimizde bir hipotez olsa bile bunun teorileşeceğinin bir garantisi yoktur. Çünkü hipotezlerin yerine getirmesi gereken birkaç şart vardır:
- Hipotez, makul bir hipotez mi? Bir konu hakkında bir hipotez ortaya attığımızda hipotezin makul olması gerekir. Yani sunduğumuz hipotezin konuyla ilgili önceki bilgilerimizle çelişmiyor olması, eski bilgilerimizi doğruluyor olması önemlidir. Ancak bazen eski bilgilerimizle çelişen hipotezler kabul görebilir. Çünkü eski bilgilerimizde yanlışlar, eksiklikler olabilir. Yine de buna küçük bir ihtimal gözüyle bakılır. Bu nedenle eski bilgilerimizle çelişen hipotezler genelde makul kabul edilmez.
- Hipotezin açıklayıcı gücü var mı? Ortaya attığımız hipotez, mevcut bilgilerimizle açıklayamadığımız şeyleri açıklamalıdır. Açıklayamıyorsa o zaman bilimsel bir teori olamaz.
- Test edilebilir mi? Hipotezin test edilebilir olması son derece önemlidir. Eğer hipotezimiz test edilebilir değilse o halde bilimsel bir teori olamaz.
Aslında bilim insanları hipotezlerinde yalınlık, zariflik, doğallık gibi özellikler arasa da saydığımız 3 özellik en hayati olanlarıdır.
Diyelim ki hipotezimiz yukarıdaki üç şartı da sağlamayı başardı. Ama hemen teori olmuyor elbette. Zira bir şeye teori diyebilmemiz için de bazı şartların sağlanması gerek. Bunlar:
- Yeni teori, yerini alacağı teorinin tüm başarılarını yeniden üretmelidir. Yani yeni teorinin en az eskisi kadar başarılı olması gerekir.
- Yeni teori, eskisinin açıklayamadığı şeyleri açıklayabilmelidir. Aksi takdirde eskisinin yerini alması mümkün değildir.
- Yeni teori, eski teoriden farklı olarak farklı ve test edilebilir tahminler ortaya koymalıdır
şeklindedir. Kısacası teori kavramı, günlük hayatta kullandığımız anlamından çok farklı bir anlama sahiptir.
O Zaman Neden Sicim Teorisi Diyoruz da Sicim Hipotezi Demiyoruz?
Genel görelilik teorisi, Evrim teorisi, Büyük Patlama teorisi, elektromanyetik teori gibi teoriler yukarda saydığımız özellikleri sağlayan ve evrenin doğasını en başarılı şekilde açıklayan teorilerdir. Bu nedenle bunlara teori demekte çekinmeyiz. Peki ama sicim, ekstra boyutlar ya da büyük birleşik teori gibi teorilere neden teori diyoruz? Mesela maddenin titreşen sicimlerden oluştuğunu kanıtladık mı?
Bu gibi teorilere teori dememizin sebebi ise matematiktir. Matematikte bir dizi aksiyomla işe başlayıp bir teori elde edersiniz. Ve bu aksiyomlar o sistemdeki herhangi bir ögenin özelliklerini üretmek için size bir çerçeve sunar. Ayrıca matematiksel teoriler genellikle fiziksel teorilerin başlangıç noktasıdır. Bu nedenledir ki teorik fizikçiler, matematiksel çalışmalar yaparak fiziksel teorilere ulaşır.
Örneğin sicim teorisinin arkasında da matematik bulunmaktadır. Cebirsel geometriden adını duymuş olabileceğiniz Calabi-Yau manifoldları sicim teorisinin kalbi niteliğindedir. Sicim teorisinde uzay-zaman dokusunun 6 boyutlu bir Calabi-Yau manifoldu şekli aldığı kabul edilir.
Görmüş olabileceğiniz gibi sicim teorisi gibi teoriler kütleçekim teorisinden ya da diğer teorilerden farklıdır. Kütleçekim teorisini veya elektromanyetik teoriyi daha kolay gözlemleyip açıklayabilirsiniz. Fakat sicim teorisi neredeyse mükemmel bir matematikle evrene dair çok büyük gizemleri çözse de (örneğin sicim teorisi 4 temel kuvveti birleştirebildiğini iddia eder) fiziksel olarak gözlem yapmamız şu an için imkansız görünüyor. Bu nedenle sicim teorisi gibi teoriler matematiksel anlamda teoridir.
Sonuç Olarak;
Başta evrim ve büyük patlama gibi çok tartışılan teoriler olmak üzere bir teori, gerçekliği alternatiflerinden daha iyi açıklayan ve onları her sınadığımızda daha da güçlenen bilimsel gerçekler demektir. Bu nedenle bilimsel bir gerçeğin adının teori olması, henüz kanuna dönüşmemiş olması onun kanıtlanmamış ve yalan olduğu anlamına gelmez. Elbette her teori kusursuz değildir, eksikleri ve yanlışları vardır. Bilimsel düşünce de bu eksik ve yanlışlar üzerinden ilerler zaten.
Einstein’ın Newton fiziğine yaptığı da budur aslında. Einstein gelince Newton fiziğini çöpe atmadık. Hala uzaya Newton mekaniği sayesinde gidip geliyoruz. Einstein, Newton’un eksiklerini ve yanlışlarını kapatmıştı. Ya da Newton’un deyimiyle Einstein da devlerin omuzlarında durduğu için daha ileriyi görebilmiştir. Yazının devamında göz atmak isterseniz: Bilimsel Yöntem: Evrenin Sırlarını Çözmek İçin En Etkili Aracımız
Kaynaklar ve İleri Okumalar
- Why is it so hard to understand what a theory is? ; Bağlantı: Why is it so hard to understand what a theory is? – Big Think ; Yayınlanma tarihi: 7 Eylül 2022
- Never tell a scientist it’s “just a theory” ; Bağlantı: Never tell a scientist it’s “just a theory” – Big Think ; Yayınlanma tarihi: 29 Ağustos 2023
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
