Dünyayı Değiştiren Deneyler
Ulusal Bilim Derneği’ne göre, 2007 yılında Amerika, araştırma ve geliştirmeye 368 milyar dolar harcadı.
Bunun yüzde 18′inin temel araştırmaya giderken, yüzde 22’si pratik problemleri çözmek için yapılan araştırmalara harcandı.
Her yıl bilimadamları laboratuarlarında ve dışarıda birçok deney yapıyor. Howstuffworks isimli internet sitesinde yer alan makale, kendileri için en hayret verici 10 deneyi açıklıyor.
Bugüne kadar yapılan ve biyolojiden, kimyaya, fizikten psikolojiye kadar çeşitli disiplinlerin yürüttüğü deneyler şöyle:
1. Otorite şekilleri
Milgram deneyi, insanların otorite sahibi bir kişi veya kurumun isteklerine, kendi vicdani değerleriyle çelişmesine rağmen itaat etmeye ne ölçüde istekli olduklarını ölçme amacıyla Stanley Milgram tarafından yapılmıştı.
Deneyden önce öğretmene yani otorite sahibine, 45 voltluk bir elektrik şoku uygulanarak öğrenciye uygulayacağını sandığı şokun neye benzediği hakkında bir fikir verilmiş oluyordu. Öğretmene daha sonra öğrenciye öğretmesi amacıyla sözcük çiftlerinden oluşan bir liste veriliyor, öğretmen de bu listeyi önce öğrenciye bir kere okuyarak işe başlıyordu. Ardından öğretmen listeyi oluşturan sözcük çiftlerinin ilk sözcüklerini teker teker okuyor, okuduğu her sözcük için öğrenciye dört adet seçenek sunuyor, öğrenci de bu seçenekler arasından doğru olduğunu düşündüğü cevabı bildirmek için bir cevap düğmesine basıyordu. Verdiği cevap yanlış ise, her yanlış cevap sonucu giderek artan elektrik şoklarına maruz kalıyordu. Cevap doğru ise öğretmen sonraki sözcük çiftine geçiyordu.
Denekler, öğrencinin verdiği her yanlış yanıta karşılık onun gerçek şoklara maruz kaldığını sanıyorlardı. Gerçekte ise şok uygulanmıyordu. İşbirlikçi denek gerçek denekten ayrıldığı zaman, geçtiği odada elektroşok makinesine bütünleştirilmiş bir ses kayıt cihazını çalıştırıyordu, bu cihaz da her şok seviyesine karşılık önceden kaydedilmiş bir çığlık sesini çalıyordu. Voltajın birkaç defa artırılmasından sonra aktör, kendisini yan odadaki denekten ayıran duvarı yumruklamaya başlıyordu. Birkaç defa yumrukladıktan ve kalp rahatsızlığını hatırlattıktan sonra ise artık sorulara cevap vermemeye ve şikayette bulunmamaya başlıyordu.
Birçok insan deneylerin etiğini sorguladı, fakat sonuçlar sürükleyiciydi. Milgram, vasat insanların liyakatsız kurbanlar üzerinde cefa edeceklerini gösterdi, çünkü otorite bunu yapmalarını emrediyordu.
2. Pavlov Deneyi:
Rus psikolog ve kimyacı Ivan Pavlov, tükürük salgılanmasıyla mide hareketi arasındaki etkileşimi anlamaya çalışıyordu. Pavlov, zaten midenin tükürük salgısı oluşmadan sindirime başlamadığını not etmişti. Sonraki aşamada, Pavlov’un köpekler üzerinde yaptığı klasik koşullanma deneyleri yer alıyor.
Köpeğe ilk olarak birkaç kez zil çalınır. Fakat köpek tepki vermez. Sonradan et verilir. Köpeğin salyaları akar. Sonra et ile birlikte zil çalınır. Daha sonra et verilmediği halde zil çalındığında köpeğin ağzının suyunun aktığı görülür. Şartlı ya da şartlandırılmış refleks denen olay da budur. Pavlov, bu davranışın, psikolojik etkinlikle özdeş olan yüksek düzeyde sinir etkinliğinin belirtilerinden biri olduğunu öne sürer ve psikoloji alanında geçerli tek yaklaşımın deneysel yöntem olduğunu vurgular.
1903 yılında çalışmasının sonuçlarını yayınlayan Pavlov, bu alandaki çalışmalarından ötürü 1904 yılında Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü’nü kazandı.
3. Radyoaktivite deneyi
1897 yılı Marie Curie için çok önemliydi. 1897′de, daha önce Henri Becquerel’in duyurduğu, uranyum tuzlarının yaydığı, sonraları radyoaktivite olarak adlandırılacak ışın üzerine detaylı araştırmalara başladı. Fakat, Eylül 1897′de bebeğinin dünyaya gelmesi, çalışmalarına ara vermesine sebep oldu. 1898 başlarında çalışmalarına hız veren Marie, toryumun da bu ışınları yaydığını fark etti. Bu noktada eşi Pierre de kendi çalışmalarını bırakarak Marie’ye yardım etmeye başladı.
Bu arada Becquerel, iki farklı uranyum mineralinin daha aktif olduğunu keşfetti. Mineralleri çeşitli kimyasal işlemlerden geçirdikten sonra polonyum ve radyum elementlerini elde etti. Temmuz 1898′de Curie’ler yeni radyoaktif bir element olan ve uranyumun radyoaktif bozunmasından ortaya çıkan polonyumu bulduklarını duyurdular.
Marie, 1903 yılında doktorasını vererek Fransa’da gelişmiş bilim alanında doktora unvanı alan ilk kadın oldu. Aynı yıl kocası ve Becquerel ile paylaştığı Nobel Fizik Ödülü’nü alarak, tarihte Nobel Ödülü alan ilk kadın oldu. 1911 yılında radyum ve polonyumun keşfi ve araştırılmasındaki rolünden ötürü Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. Böylece tarihte iki Nobel ödülüne sahip ilk kişi oldu.
4. Işığın varlığı
Işığın hareketi, klasik fizikçileri karasızlıkta bırakıyordu. Bilimadamları ışığın uzaydaki hareketini açıklayabilmek için bütün uzayın ‘esir’(ether)adını verdikleri bir madde ile dolu sayıyorlardı. Onlara göre, ışık titreşimleri ancak bu madde aracılığıyla bir yerden bir yere gidiyordu. Dünyada, başka gök cisimleri de bu esir denizinin içinde yüzüyorlardı. İki Amerikalı fizikçi A.A. Michelson ile E.W. Morley, 1881 ve 1887 yıllarında uzayda ‘esir’ diye bir madde bulunup bulunmadığını anlamak için deneyler yaptılar. Bu deneylerin sonunda uzayda asla böyle bir madde olmadığı anlaşıldı.
Deney düzenekleri yarı gümüşlenmiş bir ayna tarafından oluşturulan bir çift ışığın girişiminin incelenmesine dayanıyordu. Işık hüzmelerinden birisi esir akıntısına dik bir yol izleyerek başka bir aynaya gönderiliyor. Diğer ışık hüzmesi ise esir akıntısına paralel bir yol izleyerek başka bir aynaya gidiyor. İki hüzme de en sonunda gözleme ekranında buluşuyorlar. Bu düzenekteki uzunluklar, düzenek sabit tutulduğu zaman (esir akıntısı olmadığı zaman) bu iki farklı yoldan gelen ışınların birbiri ile girişim yapabileceği bir biçimde ayarlanmıştı. Düzenek hareket ediyorsa (dünyanın hareketi) esirin varlığı durumunda bir esir akıntısı oluşacak ve bu da gelen ışınların girişim koşullarının bozulmasına yol açacaktı. Ancak böyle bir etki gözlenemedi. Yani esir denilen bir ortam olmadığı belirlendi.
5. X ışını görüşü
Protein kristallografisi bilim dalının kurucusu olan Dorothy Crowfoot Hodgkin, biomoleküllerin üç boyutlu yapılarını belirlemek için kullanılan X-Işını kristallografisi tekniğinin öncülüğünü yaptı.
En önemli başarıları kolesterol, penisilin , B-12 Vitamini ve insülinin moleküler yapılarının keşfidir. B-12 Vitamini üzerine çalışması ile 1964 Nobel Kimya Ödülü kazandı. İnsülin üzerine aktif çalışmalar yapan laboratuarlarla işbirliği yapan ve tavsiyeler veren Hodgkin, dünyayı dolaşıp insülinin ve onun şeker hastaları için önemini anlatan konferanslar verdi.
6. Atom çekirdeğinin kesin kanıtı
Fizikçi Ernest Rutherford, atomun yapısını ortaya çıkaracak deneylerine başladığında radyoaktivite çalışmasından dolayı 1908 yılında Nobel Ödülü kazanmıştı.
X ışınlarının gazlar içinden geçerken çok sayıda artı ve eksi elektrik yüklü parçacık ortaya çıkmasına, yani iyonlaşmaya yol açtığını, bu parçacıkları yeniden birleştirerek nötr atomlar oluşturduğunu buldu. Rutherford ayrıca bu iyonların hızını ve birbirleriyle birleşerek yeniden gaz molekülleri oluşturma süresini belirlemeye yönelik bir yöntem geliştirdi. İyonlaşma gücü yüksek olan ama kolaylıkla soğurulabilen ışın türünü alfa ışınları, daha az iyonlaşmaya yol açan, ama girim gücü daha yüksek olan ışınları da beta ışınları olarak adlandırdı.
19. yüzyılın sonuna doğru Rutherford, radyoaktifliğin bir elementin atomlarının başka bir elementin atomlarına kendiliğinden dönüşme süreci olduğu sonucuna vardı. Maddenin değişmezliği kavramına sıkı sıkıya bağlı birçok bilim adamı bu görüşe karşı çıkmasına rağmen Rutherford’un görüşlerinin doğruluğu kısa sürede anlaşıldı.
7. İlk aşı
20. Yüzyılın sonlarında çiçek hastalığı tamamen sona erene kadar, hastalık oldukça ciddi bir sağlık problemiydi. 18. Yüzyılda İsveç ve Fransa’da binlerce çocuğun ölümüne yol açtı.
İngiliz bilimadamı Edward Jenner, hocasının tavsiyesiyle 1775 yılında, o dönemlerdeki en yaygın ve can alan hastalık olan çiçek hastalığı ile ilgili araştırmalara başlamıştır. Araştırmaları sonucu çiçek hastalığına aşı bulan Jenner aynı yıl köyünde baş gösteren çiçek hastalığı salgını karşısında çocuklar üzerinde aşısını denedi ve olumlu sonuçlar aldığını ispat etti. Daha sonra 1796′da buluşu ile ilgili ayrıntılı bir rapor yayımladı ve buluşu gerek Avrupa’da gerek ise Birleşik Amerika’da ilgiyle karşılanmış ve benimsenmişse de dönemim tıp bilginleri aşıya karşı çıkmışlardı. Fakat elde edilen sonuçların başarısı sebebi ile 1870 yılına gelindiğinde binlerce insan aşılandı. Daha sonraki yıllarda çiçek aşısı İngiltere’nin dışında da yaygınlaşmış, bugün ise tüm dünyada kullanılıyor.
8. DNA şifresi çözüldü
James Watson, 1954 yılında yaptığı çalışma ile DNA’nın ikili sarmal yapısını, araştırmacı Francis Crick ile bularak Nobel Ödülü aldı. Ancak bu keşif içinde Londra’daki King’s Kolejinde kristalograf olarak çalışan Rosalind Franklin’in de katkısı büyüktü.
Eğer 38 yaşında kanserden ölmeseydi o da verilecek Nobel ödülünü paylaşabilirdi. DNA’nın çift sarmal olduğunun bulunmasında Rosalind Franklin’in X ışını resimleri kilit rol oynadı. Ancak kendisi X ışını resimlerini doğru yorumlayamadı.
Ulusal Bilim Derneği’ne göre, 2007 yılında Amerika, araştırma ve geliştirmeye 368 milyar dolar harcadı.
Bunun yüzde 18′inin temel araştırmaya giderken, yüzde 22’si pratik problemleri çözmek için yapılan araştırmalara harcandı.
Her yıl bilimadamları laboratuarlarında ve dışarıda birçok deney yapıyor. Howstuffworks isimli internet sitesinde yer alan makale, kendileri için en hayret verici 10 deneyi açıklıyor.
Bugüne kadar yapılan ve biyolojiden, kimyaya, fizikten psikolojiye kadar çeşitli disiplinlerin yürüttüğü deneyler şöyle:
1. Otorite şekilleri
Milgram deneyi, insanların otorite sahibi bir kişi veya kurumun isteklerine, kendi vicdani değerleriyle çelişmesine rağmen itaat etmeye ne ölçüde istekli olduklarını ölçme amacıyla Stanley Milgram tarafından yapılmıştı.
Deneyden önce öğretmene yani otorite sahibine, 45 voltluk bir elektrik şoku uygulanarak öğrenciye uygulayacağını sandığı şokun neye benzediği hakkında bir fikir verilmiş oluyordu. Öğretmene daha sonra öğrenciye öğretmesi amacıyla sözcük çiftlerinden oluşan bir liste veriliyor, öğretmen de bu listeyi önce öğrenciye bir kere okuyarak işe başlıyordu. Ardından öğretmen listeyi oluşturan sözcük çiftlerinin ilk sözcüklerini teker teker okuyor, okuduğu her sözcük için öğrenciye dört adet seçenek sunuyor, öğrenci de bu seçenekler arasından doğru olduğunu düşündüğü cevabı bildirmek için bir cevap düğmesine basıyordu. Verdiği cevap yanlış ise, her yanlış cevap sonucu giderek artan elektrik şoklarına maruz kalıyordu. Cevap doğru ise öğretmen sonraki sözcük çiftine geçiyordu.
Denekler, öğrencinin verdiği her yanlış yanıta karşılık onun gerçek şoklara maruz kaldığını sanıyorlardı. Gerçekte ise şok uygulanmıyordu. İşbirlikçi denek gerçek denekten ayrıldığı zaman, geçtiği odada elektroşok makinesine bütünleştirilmiş bir ses kayıt cihazını çalıştırıyordu, bu cihaz da her şok seviyesine karşılık önceden kaydedilmiş bir çığlık sesini çalıyordu. Voltajın birkaç defa artırılmasından sonra aktör, kendisini yan odadaki denekten ayıran duvarı yumruklamaya başlıyordu. Birkaç defa yumrukladıktan ve kalp rahatsızlığını hatırlattıktan sonra ise artık sorulara cevap vermemeye ve şikayette bulunmamaya başlıyordu.
Birçok insan deneylerin etiğini sorguladı, fakat sonuçlar sürükleyiciydi. Milgram, vasat insanların liyakatsız kurbanlar üzerinde cefa edeceklerini gösterdi, çünkü otorite bunu yapmalarını emrediyordu.
2. Pavlov Deneyi:
Rus psikolog ve kimyacı Ivan Pavlov, tükürük salgılanmasıyla mide hareketi arasındaki etkileşimi anlamaya çalışıyordu. Pavlov, zaten midenin tükürük salgısı oluşmadan sindirime başlamadığını not etmişti. Sonraki aşamada, Pavlov’un köpekler üzerinde yaptığı klasik koşullanma deneyleri yer alıyor.
Köpeğe ilk olarak birkaç kez zil çalınır. Fakat köpek tepki vermez. Sonradan et verilir. Köpeğin salyaları akar. Sonra et ile birlikte zil çalınır. Daha sonra et verilmediği halde zil çalındığında köpeğin ağzının suyunun aktığı görülür. Şartlı ya da şartlandırılmış refleks denen olay da budur. Pavlov, bu davranışın, psikolojik etkinlikle özdeş olan yüksek düzeyde sinir etkinliğinin belirtilerinden biri olduğunu öne sürer ve psikoloji alanında geçerli tek yaklaşımın deneysel yöntem olduğunu vurgular.
1903 yılında çalışmasının sonuçlarını yayınlayan Pavlov, bu alandaki çalışmalarından ötürü 1904 yılında Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü’nü kazandı.
3. Radyoaktivite deneyi
1897 yılı Marie Curie için çok önemliydi. 1897′de, daha önce Henri Becquerel’in duyurduğu, uranyum tuzlarının yaydığı, sonraları radyoaktivite olarak adlandırılacak ışın üzerine detaylı araştırmalara başladı. Fakat, Eylül 1897′de bebeğinin dünyaya gelmesi, çalışmalarına ara vermesine sebep oldu. 1898 başlarında çalışmalarına hız veren Marie, toryumun da bu ışınları yaydığını fark etti. Bu noktada eşi Pierre de kendi çalışmalarını bırakarak Marie’ye yardım etmeye başladı.
Bu arada Becquerel, iki farklı uranyum mineralinin daha aktif olduğunu keşfetti. Mineralleri çeşitli kimyasal işlemlerden geçirdikten sonra polonyum ve radyum elementlerini elde etti. Temmuz 1898′de Curie’ler yeni radyoaktif bir element olan ve uranyumun radyoaktif bozunmasından ortaya çıkan polonyumu bulduklarını duyurdular.
Marie, 1903 yılında doktorasını vererek Fransa’da gelişmiş bilim alanında doktora unvanı alan ilk kadın oldu. Aynı yıl kocası ve Becquerel ile paylaştığı Nobel Fizik Ödülü’nü alarak, tarihte Nobel Ödülü alan ilk kadın oldu. 1911 yılında radyum ve polonyumun keşfi ve araştırılmasındaki rolünden ötürü Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. Böylece tarihte iki Nobel ödülüne sahip ilk kişi oldu.
4. Işığın varlığı
Işığın hareketi, klasik fizikçileri karasızlıkta bırakıyordu. Bilimadamları ışığın uzaydaki hareketini açıklayabilmek için bütün uzayın ‘esir’(ether)adını verdikleri bir madde ile dolu sayıyorlardı. Onlara göre, ışık titreşimleri ancak bu madde aracılığıyla bir yerden bir yere gidiyordu. Dünyada, başka gök cisimleri de bu esir denizinin içinde yüzüyorlardı. İki Amerikalı fizikçi A.A. Michelson ile E.W. Morley, 1881 ve 1887 yıllarında uzayda ‘esir’ diye bir madde bulunup bulunmadığını anlamak için deneyler yaptılar. Bu deneylerin sonunda uzayda asla böyle bir madde olmadığı anlaşıldı.
Deney düzenekleri yarı gümüşlenmiş bir ayna tarafından oluşturulan bir çift ışığın girişiminin incelenmesine dayanıyordu. Işık hüzmelerinden birisi esir akıntısına dik bir yol izleyerek başka bir aynaya gönderiliyor. Diğer ışık hüzmesi ise esir akıntısına paralel bir yol izleyerek başka bir aynaya gidiyor. İki hüzme de en sonunda gözleme ekranında buluşuyorlar. Bu düzenekteki uzunluklar, düzenek sabit tutulduğu zaman (esir akıntısı olmadığı zaman) bu iki farklı yoldan gelen ışınların birbiri ile girişim yapabileceği bir biçimde ayarlanmıştı. Düzenek hareket ediyorsa (dünyanın hareketi) esirin varlığı durumunda bir esir akıntısı oluşacak ve bu da gelen ışınların girişim koşullarının bozulmasına yol açacaktı. Ancak böyle bir etki gözlenemedi. Yani esir denilen bir ortam olmadığı belirlendi.
5. X ışını görüşü
Protein kristallografisi bilim dalının kurucusu olan Dorothy Crowfoot Hodgkin, biomoleküllerin üç boyutlu yapılarını belirlemek için kullanılan X-Işını kristallografisi tekniğinin öncülüğünü yaptı.
En önemli başarıları kolesterol, penisilin , B-12 Vitamini ve insülinin moleküler yapılarının keşfidir. B-12 Vitamini üzerine çalışması ile 1964 Nobel Kimya Ödülü kazandı. İnsülin üzerine aktif çalışmalar yapan laboratuarlarla işbirliği yapan ve tavsiyeler veren Hodgkin, dünyayı dolaşıp insülinin ve onun şeker hastaları için önemini anlatan konferanslar verdi.
6. Atom çekirdeğinin kesin kanıtı
Fizikçi Ernest Rutherford, atomun yapısını ortaya çıkaracak deneylerine başladığında radyoaktivite çalışmasından dolayı 1908 yılında Nobel Ödülü kazanmıştı.
X ışınlarının gazlar içinden geçerken çok sayıda artı ve eksi elektrik yüklü parçacık ortaya çıkmasına, yani iyonlaşmaya yol açtığını, bu parçacıkları yeniden birleştirerek nötr atomlar oluşturduğunu buldu. Rutherford ayrıca bu iyonların hızını ve birbirleriyle birleşerek yeniden gaz molekülleri oluşturma süresini belirlemeye yönelik bir yöntem geliştirdi. İyonlaşma gücü yüksek olan ama kolaylıkla soğurulabilen ışın türünü alfa ışınları, daha az iyonlaşmaya yol açan, ama girim gücü daha yüksek olan ışınları da beta ışınları olarak adlandırdı.
19. yüzyılın sonuna doğru Rutherford, radyoaktifliğin bir elementin atomlarının başka bir elementin atomlarına kendiliğinden dönüşme süreci olduğu sonucuna vardı. Maddenin değişmezliği kavramına sıkı sıkıya bağlı birçok bilim adamı bu görüşe karşı çıkmasına rağmen Rutherford’un görüşlerinin doğruluğu kısa sürede anlaşıldı.
7. İlk aşı
20. Yüzyılın sonlarında çiçek hastalığı tamamen sona erene kadar, hastalık oldukça ciddi bir sağlık problemiydi. 18. Yüzyılda İsveç ve Fransa’da binlerce çocuğun ölümüne yol açtı.
İngiliz bilimadamı Edward Jenner, hocasının tavsiyesiyle 1775 yılında, o dönemlerdeki en yaygın ve can alan hastalık olan çiçek hastalığı ile ilgili araştırmalara başlamıştır. Araştırmaları sonucu çiçek hastalığına aşı bulan Jenner aynı yıl köyünde baş gösteren çiçek hastalığı salgını karşısında çocuklar üzerinde aşısını denedi ve olumlu sonuçlar aldığını ispat etti. Daha sonra 1796′da buluşu ile ilgili ayrıntılı bir rapor yayımladı ve buluşu gerek Avrupa’da gerek ise Birleşik Amerika’da ilgiyle karşılanmış ve benimsenmişse de dönemim tıp bilginleri aşıya karşı çıkmışlardı. Fakat elde edilen sonuçların başarısı sebebi ile 1870 yılına gelindiğinde binlerce insan aşılandı. Daha sonraki yıllarda çiçek aşısı İngiltere’nin dışında da yaygınlaşmış, bugün ise tüm dünyada kullanılıyor.
8. DNA şifresi çözüldü
James Watson, 1954 yılında yaptığı çalışma ile DNA’nın ikili sarmal yapısını, araştırmacı Francis Crick ile bularak Nobel Ödülü aldı. Ancak bu keşif içinde Londra’daki King’s Kolejinde kristalograf olarak çalışan Rosalind Franklin’in de katkısı büyüktü.
Eğer 38 yaşında kanserden ölmeseydi o da verilecek Nobel ödülünü paylaşabilirdi. DNA’nın çift sarmal olduğunun bulunmasında Rosalind Franklin’in X ışını resimleri kilit rol oynadı. Ancak kendisi X ışını resimlerini doğru yorumlayamadı.
