Paradigma ve bilimsel devrimler

Fizik laboratuvarında Emre'nin grubu sarkaçla yerçekimi ivmesini ölçüyor. Kitapta yaklaşık 9,8 yazıyor; onların hesabı 9,1 çıkıyor. Kimse «Newton yanılmış» demiyor. Öğretmen ipin boyunu yeniden ölçtürüyor, kronometreyi kimin tuttuğunu soruyor, salınımı küçültmelerini istiyor. Emre dayanamıyor: «Geçen hafta Popper'ı işledik. Ters çıkan sonuç kuramı devirmez miydi?» Öğretmen gülümsüyor: «Bu sonuçla kuramı mı sınıyoruz, yoksa kendi ölçümümüzü mü?» Emre'nin itirazı, fizikten bilim tarihine geçen Thomas Kuhn'un da kafasını kurcalamıştı. Bu derste onun cevabını ve sınav paragraflarında o cevabı ele veren kelimeleri öğreniyorsun.

• Kuhn'un paradigma, normal bilim, anomali, bunalım ve bilimsel devrim kavramlarını sırasıyla açıklarsın.
• Yer merkezli modelden güneş merkezli modele geçişi Kuhn'un şemasına yerleştirirsin.
• Popper ile Kuhn'un aykırı sonuca bakışını, paradigma ile hipotezi, normal bilim ile devrimi birbirinden ayırırsın.
• Bir bilim tarihi paragrafında anomali, kriz ve paradigma değişimi işaretlerini bulursun.

Laboratuvarda kim sınanıyor?

Emre'nin grubunda yaşanan şey her okulda olur, ama bilim felsefesi için değerli bir ipucu taşır. Ölçüm kitapla uyuşmayınca sınıf yerçekimi yasasından kuşkulanmadı; kuşku kendi düzeneğine döndü. Amerikalı fizikçi ve bilim tarihçisi Thomas Kuhn, araştırmacıların çoğu zaman böyle davrandığını saptadı ve bunu bir kusur saymadı. Bilimsel Devrimlerin Yapısı (1962) adlı kitabında bilimin nasıl değiştiğini, tek tek deneylerin mantığından değil, araştırmacı topluluğunun tarih içindeki davranışından yola çıkarak anlattı.

Modülün ilk dersinde bilimi iki biçimde tanımlamıştık; Kuhn'un yaklaşımı «etkinlik olarak bilim» tanımına oturur. Onun gözünde bilim, raflardaki önermelerden önce, eğitim alan, dergi okuyan, birbirini eleştiren insanların ortak işidir. Bilimin nasıl değiştiğini anlamak isteyen, önce bu insanların neyi paylaştığını sormalıdır.

Paradigma: topluluğun ortak çerçevesi

Kuhn'un merkez kavramı paradigmadır. Ders kitaplarındaki tanımıyla paradigma, bir bilim topluluğunun belirli bir dönemde paylaştığı kuramların, yöntemlerin, önemli sayılan sorunların ve örnek çözümlerin bütünüdür. Araştırmacıya neye bakacağını, hangi soruyu soracağını, hangi aracı kullanacağını ve hangi sonucu kabul edilebilir sayacağını o söyler. Öğrenci paradigmayı çoğunlukla ders kitaplarından ve çözülmüş örnek problemlerden edinir; Emre'nin sarkaç deneyi de böyle bir örnek problemdir.

Paradigmayı tek bir varsayımla karıştırma. Hipotez, bir sorunu açıklamak için öne sürülen ve sınanacak tek bir önermedir. Paradigma ise hipotezlerin kurulduğu, sınandığı ve tartıldığı zemindir; hangi hipotezin akla yatkın görüneceğini de o belirler. Bir hipotez çürüyünce yerine yenisi konur, zemin yerinde kalır. Paradigma değişince zeminin kendisi el değiştirir.

Normal bilim: bulmaca çözmek

Bir paradigmanın kabul gördüğü dönemlerde yürüyen araştırmaya Kuhn normal bilim adını verir. Bu dönemde bilim insanları çerçevenin temelini tartışmaz; onu kullanarak boşlukları doldurur, ölçümleri inceltir, kuramı yeni durumlara uygular. Kuhn bu uğraşı bulmaca çözmeye benzetir. Bulmacada kuralları sorgulamazsın, kurallara uyan bir çözüm ararsın. Çözüme ulaşamayan araştırmacı da kuralları değil, önce kendi becerisini sorumlu tutar.

Normal bilim verimsiz bir bekleyiş sayılmamalı. Bilgi bu dönemlerde birikir, araçlar gelişir, tahminler keskinleşir. Kuhn'un itirazı, bilimin bütün tarihini bu birikimden ibaret gösteren tabloya yöneliktir. Ona göre birikimli dönemlerin arasına, birikimin kesintiye uğradığı kopuşlar girer.

Anomali ve bunalım

Normal bilimin içinde zaman zaman paradigmanın beklentisine uymayan bir sonuç belirir; buna anomali denir. Tek bir anomali paradigmayı devirmez. Topluluk önce ölçüm hatası arar, kurama küçük ekler yapar ya da sorunu sonraya bırakır. Emre'nin 9,1'i de bu türden bir sapma olarak ele alındı.

Ama bazı anomaliler inatçıdır. Bütün uğraşa rağmen çözülmez, çoğalır, üstelik paradigmanın en temel iddialarına dokunmaya başlar. O zaman topluluğun çerçeveye güveni sarsılır; kuralların kendisi tartışma konusu olur, birbiriyle yarışan açıklamalar türer. Kuhn bu döneme bunalım (kriz) der. Normal bilimin sessizliği burada bozulur.

Bilimsel devrim ve paradigma değişimi

Bunalım, eski çerçevenin açıklayamadığını açıklayan yeni bir çerçeve ortaya çıkıp topluluğun desteğini kazandığında biter. Eskisinin yerini yenisinin alması paradigma değişimidir; bu değişimin yaşandığı döneme bilimsel devrim denir. Kuhn'a göre topluluk bir paradigmayı, yerine geçecek bir başkası hazır olmadan bırakmaz.

Devrim, eski binaya bir kat eklemeye benzemez. Kavramların anlamı, önemli sayılan sorular, iyi bir çözümün ölçütü birlikte değişir. Ders kitaplarında Kuhn'un bu dönüşümü bir algı değişimine benzettiği anlatılır: aynı çizime bakan birinin önce bir hayvan, ardından bambaşka bir hayvan görmesi gibi. Devrimden sonra normal bilim yeni paradigma içinde yeniden başlar ve döngü sürer. Kuhn'un şeması şu sırayla akar: paradigma, normal bilim, anomali, bunalım, bilimsel devrim, sonra yeni paradigmayla yeni bir normal bilim.

Karşılaştırılamazlık (temkinli)

Kuhn'un en çok tartışılan iddialarından biri, birbirini izleyen paradigmaların ortak bir ölçüyle tartılamayacağıdır; buna eşölçülemezlik ya da karşılaştırılamazlık denir. Gerekçe, iki paradigmanın aynı kelimeleri farklı anlamlarda kullanması ve farklı sorunları önemli saymasıdır. Bu yüzden «hangisi daha doğru?» sorusunun iki tarafın da kabul edeceği tarafsız bir hakemi bulunmayabilir. Kaynaklar bu iddianın ne kadar güçlü okunması gerektiğini tartışır. Kuhn'un paradigma seçimini keyfî saymadığı, seçimde doğruluk, tutarlılık, kapsam, yalınlık ve verimlilik gibi değerlerin rol oynadığını kabul ettiği de aktarılır. Sınav için akılda tutman gereken, paradigmalar arasındaki geçişin yalnızca mantıksal bir hesapla açıklanamayacağı düşüncesidir.

Ders kitabı örneği: yerden güneşe

Yüzyıllar boyunca gökbilime yer merkezli model egemen oldu. Ders kitaplarında Ptolemaios'un adıyla anılan bu modelde Dünya evrenin merkezinde durur; Güneş ve gezegenler onun çevresinde döner. Model bir paradigma gibi işledi: gökbilimciler gezegenlerin konumunu onun hesaplarıyla öngördü, yeni gözlemleri ona uydurmaya çalıştı.

Gezegenlerin gökyüzündeki yolu bu modele tam oturmuyordu; bazı gezegenlerin bir süre geri gidiyormuş gibi görünmesi açıklama bekliyordu. Gökbilimciler bu anomalileri modeli bırakmadan, gezegenleri küçük ek dairelerin (çember üstü çemberlerin) üzerine yerleştirerek karşıladı. Ekler çoğaldıkça model karmaşıklaştı; kaynakların aktardığına göre takvim hesaplarındaki aksaklıklar da tabloya eklendi. Sorunları yamayla kapatma çabası zamanla bir bunalıma dönüştü.

Kopernik Güneş'i merkeze, Dünya'yı da onun çevresinde dönen gezegenlerden birinin yerine koydu. Geri gidiş görünümü bu modelde Dünya'nın kendi hareketinden doğan bir görüntü olarak yalın biçimde açıklanıyordu. Yine de kaynaklarda, Kopernik'in ilk modelinin tahmin gücü bakımından eskisini hemen ve açıkça geçmediği anlatılır. Yeni modelin benimsenmesi, sonraki gökbilimcilerin çalışmalarıyla uzun bir süreçte gerçekleşti. Kuhn'un vurguladığı da budur: paradigma değişimi tek bir deneyin kesin hükmüyle değil, topluluğun zaman içinde yön değiştirmesiyle olur.

Popper ile Kuhn: aykırı sonuç ne yapar?

Önceki derste Popper'ın ölçütünü gördün: kuram kendisini çürütecek gözlemi önceden söylemeli, o gözlem gelince de bırakılmalıdır. Kuhn bilim tarihine bakınca farklı bir manzarayla karşılaşır. Normal bilimde aykırı sonuç kuramı değil, araştırmacıyı sınar. Paradigma tek bir ters gözlem karşısında direnir; ancak anomaliler birikip yerine yeni bir çerçeve hazır olduğunda terk edilir.

Sordukları soru da ayrıdır. Popper bilimin nasıl ilerlemesi gerektiğini, yani mantıksal bir ölçütü tartışır. Kuhn bilim insanlarının tarihte fiilen nasıl davrandığını betimler ve bilimi toplumsal bir süreç olarak okur. Paragrafta «yanlışlama», «çürütme», «cesur varsayım» geçiyorsa Popper'ı; «topluluk», «paradigma», «bulmaca», «bunalım», «devrim» geçiyorsa Kuhn'u düşün.

Yalnız adıyla anılan iki düşünür

Bazı ders kitapları bu tartışmayı iki adla genişletir. Imre Lakatos, Popper ile Kuhn arasında bir yol arayan ve bilimi tek tek kuramlar yerine araştırma programları üzerinden değerlendiren düşünür olarak anılır. Paul Feyerabend ise her döneme uyan tek bir bilimsel yöntem bulunmadığını savunan yöntem karşıtı tutumuyla tanınır; «her şey uyar» sözü ona atfedilir. Sınav bu adların ayrıntısını beklemez; paragrafta geçerlerse adı ve öne çıkan terimi eşlemen yeter.

Filozof-görüş kartı: bilim nasıl değişir?

Metin çözümü: flogistondan oksijene

Bilimin geçmişini anlatan biri şöyle yazabilir: «Kimyagerler uzun süre yanmayı, maddenin içindeki flogiston denen bir şeyin dışarı çıkması diye açıkladılar. Açıklama pek çok olaya uyuyordu ve araştırmalar onun içinde yürüyordu. Ama bazı metaller yakıldığında kütleleri azalmıyor, artıyordu. Kimileri bunu ayrıntı saydı, kimileri flogistona tuhaf özellikler yakıştırmaya çalıştı. Uyuşmayan sonuçlar çoğaldıkça tartışma yanmanın ne olduğuna kadar uzandı. Sonunda Lavoisier yanmayı maddenin havadaki bir gazla, oksijenle birleşmesi olarak açıkladı; kimyagerler yeni sorular sormaya ve deneylerini bu açıklamaya göre kurmaya başladı.»

Önce paragrafın neyi anlattığını belirle. Tek bir deney değil, bir topluluğun zaman içindeki davranışı anlatılıyor; bu, bilime etkinlik olarak bakan Kuhn'u işaret eder. Sonra evreleri ara. «Araştırmalar onun içinde yürüyordu» normal bilimi, artan kütle anomaliyi, flogistona yakıştırılan özellikler çerçeveyi yamayla koruma çabasını, yanmanın ne olduğuna uzanan tartışma bunalımı, yeni sorular ve yeni deney düzeni de paradigma değişimini gösterir. En son çeldiriciyi ele. Metinde ters sonuç gelir gelmez kuramın bırakıldığı söylenmiyor; açıklama bir süre korunuyor. Paragraf bu yüzden Popper'ın ölçütünü değil, Kuhn'un şemasını örnekliyor.

FL08'in toplamı

Bu modülde bilime üç açıdan baktın. İlk durakta bilimi ürün ve etkinlik olarak tanımladın; tümevarımı, tümdengelimi ve hipotez-dedüktif yöntemi ayırdın, Hume'un tümevarıma itirazını gördün. İkinci durakta bilimi bilim dışından ayırma sorununa geçtin: Viyana Çevresi doğrulanabilirliği bir anlam ölçütü yaptı, Popper yanlışlanabilirliği bir sınır ölçütü olarak önerdi. Bu derste Kuhn ile bilimin tarihine döndün: paradigma, normal bilim, anomali, bunalım ve devrim. Bilim felsefesi paragrafı okurken önce metnin bu duraklardan hangisinde konuştuğunu sor; terimler oradan sonra yerine oturur.

Kartı doldururken yaptığın iş, bir terimden düşünüre ulaşmak, felsefe paragraflarında sık istenen bir hamledir. Sıradaki ders bu hamleyi bütün modüllere yayıyor: Protagoras'tan Kant'a, Bacon'dan Kuhn'a uzanan düşünürleri görüşleriyle hızla eşleştireceğin derece kampı orada açılıyor.

Örnek 1 — Kuralları sorgulamayan araştırma

Soru: Kuhn'a göre bir paradigmanın kabul gördüğü dönemde bilim insanlarının çerçeveyi tartışmadan boşlukları doldurduğu araştırma etkinliğine ne ad verilir?

• A) Bilimsel devrim
• B) Bunalım
• C) Normal bilim
• D) Yanlışlama
• E) Araştırma programı

Çözüm: Sorudaki işaret «çerçeveyi tartışmadan» ifadesidir. Temelin sorgulanmadığı, ayrıntıların işlendiği dönem normal bilimdir. Bunalımda temel kurallar tartışılır, devrimde çerçeve el değiştirir; yanlışlama Popper'ın, araştırma programı Lakatos'un terimidir. Cevap: C.

Örnek 2 — Zemin mi değişti, varsayım mı?

Soru: Aşağıdakilerden hangisi Kuhn'un anlamında bir paradigma değişimidir?

• A) Bir ölçümün daha duyarlı bir aletle yinelenmesi
• B) Desteklenmeyen bir hipotezin aynı kuram içinde küçük bir değişiklikle yeniden kurulması
• C) Ders kitabının yeni baskısına örnek problemler eklenmesi
• D) Bir araştırmacının ölçüm hatasını fark edip düzeltmesi
• E) Gökbilimcilerin Dünya'yı merkeze koyan çerçeveyi bırakıp Güneş'i merkeze alan çerçeveyle çalışmaya başlaması

Çözüm: Ölçümü yinelemek, örnek problem eklemek ve hatayı düzeltmek normal bilimin gündelik işleridir; çerçeve yerinde duruyor. B şıkkı bir hipotezin değişmesidir, zemin yine aynı. Yalnız E'de soruların, kavramların ve hesap düzeninin birlikte değiştiği bir dönüşüm var. Cevap: E.

Örnek 3 — Kimin sesi?

Soru: «Beklenmedik bir sonuç çıktığında araştırmacılar ilk iş düzeneklerini denetler; kuramı bırakmak akıllarına gelmez. Bu bilimi zayıflatmaz, bilimin gündelik işleyişi zaten böyledir.» Metindeki tutum hangi düşünürün bilim anlayışıyla örtüşür?

• A) Popper
• B) Kuhn
• C) Bacon
• D) Comte
• E) Viyana Çevresi

Çözüm: Metin, aykırı sonucun kuramı değil araştırmacıyı sınadığını söylüyor ve bunu bilimin olağan işleyişi sayıyor. Bu, Kuhn'un normal bilim anlayışıdır. Popper aynı durumda kuramın sınavı geçemediğini düşünürdü; bu yüzden A çeldiricidir. Cevap: B.

Örnek 4 — Ortak ölçü yoksa

Soru: İki paradigmanın aynı terimleri farklı anlamlarda kullandığı ve farklı sorunları önemli saydığı için aralarında tarafsız bir ölçüyle karar verilemeyebileceği düşüncesi Kuhn'un hangi kavramıyla anılır?

• A) Eşölçülemezlik
• B) Doğrulanabilirlik
• C) Anomali
• D) Tümevarım problemi
• E) Bulmaca çözme

Çözüm: Ortak ölçünün yokluğu karşılaştırılamazlık, yani eşölçülemezlik demektir. Anomali paradigmaya uymayan sonuçtur; doğrulanabilirlik Viyana Çevresi'nin, tümevarım problemi Hume'un tartışmasıdır. Cevap: A.

• Popper ile Kuhn'u aynı tabloya koymak. Popper'da tek çürütücü sonuç kuramı devirmeye yeter; Kuhn'da paradigma tek ters sonuca direnir ve ancak yerine yenisi hazırken bırakılır. Biri mantıksal bir ölçüt önerir, öteki tarihsel bir süreci betimler.
• Her anomaliyi devrim saymak. Anomali normal bilimin içinde sık görülür ve çoğu kez ölçüm hatası ya da küçük bir ekle kapatılır. Devrim için anomalilerin birikmesi, bunalım ve yeni bir çerçeve gerekir.
• Paradigmayı hipotezle karıştırmak. Hipotez sınanan tek bir varsayımdır; paradigma ise hipotezlerin kurulduğu ortak zemindir. Hipotez değişince paradigma yerinde kalabilir.
• Eşölçülemezliği «seçim tamamen keyfîdir» diye okumak. Kaynaklara göre Kuhn, paradigma seçiminde doğruluk, tutarlılık, yalınlık gibi değerlerin rol oynadığını kabul eder; iddia, tarafsız ortak bir ölçünün bulunmayabileceğidir.
• Kopernik'e geçişi tek bir gözlemin sonucu sanmak. Ders kitaplarındaki örnekte vurgu, uzun bir süreçte topluluğun yön değiştirmesidir; yeni model ilk anda tahminde açıkça üstün değildi.