TEMEL ARAŞTIRMALARIN ÖNCELİĞİ

Prof. Dr. Zekeriya AYDIN, Ankara Üniv. Fizik Müh. Bölümü

Tübitak Temel Bilimler Araştırma Grubu Yürütme Sekreteri

zzaydin@eng.ankara.edu.tr

  21. yüzyılın en çarpıcı yanı, “küreselleşme”nin büyük boyutlara ulaşmış olmasıdır. Örnek vermek gerekirse, enformasyon teknolojisi, uzay teknolojisi, ileri malzemeler teknolojisi, eko-sistem ve biyoçeşitlilik, biyoteknoloji, gen mühendisliği, enfeksiyon biyolojisi, iklim araştırmaları, bütün bunlar artık hep küresel boyutta geliştirilen teknolojilerdir. Buna uygun işgücünü hazırlamak, en becerikli mühendislere, en iyi bilim adamlarına sahip olmak da artık küresel düzeyde rekabete dönüşmüştür. Her ülke gibi, bizim de bu gidişe ayak uydurmamız, bu küresel teknolojilere katkıda bulunur hale gelmemiz kaçınılmazdır; bunun için de bilim ve teknolojide yetkinleşmek zorundayız.

Ama burada bizim gibi gelişmekte olan ülkeleri bekleyen bir tehlike vardır: temel bilim alt-yapımızı ihmal edip kısa devre yaparak doğrudan bu teknolojileri kazanmaya çalışmak. Yukarıda saydığım ileri teknolojileri özümseyebilmek ve onlara sahip olabilmek için her alanda mutlaka temel araştırmalara gereken önemi vermeliyiz.

Tıp dahil, fen bilimlerinde yapılan araştırmaları, temel araştırmalar ve uygulamaya dönük araştırmalar olarak ikiye ayırabiliriz. Uygulamaya dönük araştırmalar teknolojiyi besler; temel araştırmalar ise uygulamaya dönük araştırmaların, yeniliklerin ve teknolojik gelişmelerin yeşerdiği topraklardır. Günümüzde uygulamaya dönük araştırmaların, büyük ölçüde temel bilim bilgilerine dayandığını söyleyebiliriz. Özellikle fizikte, gerek fizikçinin gerekse fizik mühendisinin yürütebileceği, uygulamaya yönelik ar-ge çalışmaları bile artık temel bilim niteliği taşıyan araştırmalardır. Çünkü bu çalışmalar, molekül, atom, çekirdek ve atom-altı parçacıkların etkileşmelerini içermek zorundadır. Örneğin nanoteknolojide, neredeyse atomların tek tek hareketlerini kontrol edecek hale gelmiş durumdayız.

Temel araştırmalar, bilim ve araştırma alanları içinde, doğrudan bir uygulama amaçlanmayan ve dolayısıyla o anda direkt olarak pratik yarar vaadetmeyen araştırmaların yapıldığı alanlar olarak tanımlanabilir. Kuşkusuz burada kastedilen, araştırmaya başlarken belirgin bir pratik yararın hedeflenmemesi, ekonomiye katkı yapacak bir uygulamanın amaç olarak seçilmemesidir. Temel araştırmada itici motif meraktır; doğanın sırlarını anlamaya yönelik dayanılmaz arzudur; bilinmeyenleri öğrenme isteğidir. Bu açıdan bakıldığında, temel bilim çalışmak, atletizm gibi, müzik ve resim gibi insanın kendi fiziksel, ruhsal ve düşünsel özelliklerini ortaya koymak ve onları geliştirmek amacına hizmet eder.

Bu böyle olunca, toplumun birçok kesimi, örneğin politikacılar, bilim ve teknolojiye para ayıran kamu kuruluşlarının yöneticileri, özel kuruluşlar ve vergi ödeyen vatandaşlar, sırf bilim adamları kendi meraklarını gidersinler, başkalarının bilmediği şeyleri öğrensinler, başkalarının göremediklerini görsünler diye temel araştırmalara para yatırmayı istemezler. Toplumun bilimden pratik yararlar beklemesi doğaldır. Ama bilimden kısa sürede pratik yarar bekleyerek, araştırmaların tümüyle uygulamalı alanlara yönlendirilmesi, temel araştırmaların tamamiyle ihmal edilmesi ne büyük yanlış olur. Bu yanlış Türkiye’de hep yapıldı ve yapılmaya devam ediliyor. “Gelişmiş ülkeler bilim ve teknolojide çok ileri gittiler; temel araştırmaları bırakıp doğrudan uygulamaya ve teknolojiye yüklenerek, dışarıdan teknoloji transfer ederek aradaki farkı kapatabiliriz” sanıyoruz. Nobel ödülü sahibi Pakistanlı fizikçi Abdus Salam BİLİMDE KISA DEVRE OLMAZ derdi. Bilimdeki tüm gelişmeleri özümsemeden bilime katkı yapılamaz. Temel bilim araştırmaları yapmadan, yeni teknolojileri kazanmak, özellikle bu çağda hiç olası değildir.

Şu anda pratik yararı görünmeyen ve böyle bir amacı da olmayan temel araştırmalar daha çok astronomi ile astrofizikte ve yüksek enerji fiziğinde yapılıyor. Devasa gözlemevlerinin ve 5-10 m çaplı aynaların yapımına; 20-30 km çevreli dev parçacık hızlandırıcılarının ve çok-katlı apartman büyüklüğündeki dedektörlerin kurulması ve işletilmesine büyük paralar harcanıyor. Genellikle böylesine büyük laboratuvarların masraflarını bir tek ülke karşılayamıyor da, bunlar ülkeler arası konsorsiyumlarla finanse ediliyor. Bazı kişiler, bir kısım araştırmacıyı mutlu etme pahasına, para ve insan kaynaklarının boşa harcanması gözüyle bakabilirler bu tür araştırmalara. Böyle eleştirileri karşılamanın en iyi yolu, bu kişilere bilimsel ve teknolojik gelişme tarihinden birkaç kesit sunmaktır:

Örneğin, 400 yıl önce Tycho Brahe yıldızların hareketlerini o zaman için gereğinden daha incelikle ölçmek amacıyla, Danimarka devlet bütçesinin azımsanmayacak bir kısmını harcamıştı. Ama bu ölçümler, Kepler’e gezegen hareketlerini yöneten yasaları keşfetmede çok yardımcı oldu. Bu yasalar ise, Galile’nin deney sonuçlarıyla bütünleşince, Newton Mekaniği kurulabildi; ve bu da Klasik Fizik ve Teknoloji’nin doğmasına yaradı.

Bir başka örnek: 20.yy ın ilk çeyreğinde Fizikte iki büyük devrim yaşandı: relativite teorisi ve kuantum mekaniği… Bunlar bilimde gerçek iki devrimdi; çünkü doğaya yeni bir gözle bakmayı sağlayarak, yeni kavramlar, yeni ilkeler getirdiler. Fen bilimlerinden felsefeye kadar tüm bilimler bunun etkisinde kaldı. Deterministik görüş yıkıldı. Doğa yasalarının temeline kesinsizlik ilkesi yerleşti. Artık biliyoruz ki, maddenin atomik ve atom-altı düzeydeki davranışı, deterministik olmayan bu kuantum mekaniği yasalarına uyar. Tüm katı-hal fiziği, transistör, radyo,televizyon, bilgisayar, lazer, modern iletişim sistemleri, nükleer güç, tüm bunlar kuantum mekaniğine dayalı uygulamalardır. Kuantum mekaniği kurulurken, hiç kimsenin aklında bu uygulamalar yoktu…

Gene kuantum mekaniksel bir kavram olan spin keşfedilirken, artık halkın eMaR dediği, nükleer spin rezonans tomografisine yol açacağı ve insan sağlığında böylesine önemli bir rol oynayacağını kimse dütünmüyordu.

Araştırmalar, sadece hedefi belli amaçların karşılanmasıyla sınırlansaydı, bunların hiçbiri olmayabilirdi; en azından gecikirdi.

Şu anda katı-hal fiziğindeki araştırmaların çoğu uygulamaya dönük… Düşük boyutlu sistemler dedikleri 2-boyutlu sistemler, kuantum telleri ve kuantum noktaları gibi oldukça kuramsal çalışmaları bir yana bırakırsak, kuantum kaos ve fraktallar ve özellikle yüksek sıcaklık süperiletkenliği, hedefleri ve pratik uygulamaları belirli araştırmalardır. Fen bilimlerinin çoğu dalında durum böyle…Ama astronomi-astrofizik ile yüksek enerji fiziğinde şu anda yapılan araştırmalar, tanımına tam uygun olarak, temel nitelikli araştırmalardır. Kısa sürede pratik yarar beklenmiyor. Buna rağmen gelişmiş ülkeler bu araştırmalara çok büyük paralar yatırıyor. Bu araştırmaların pratik yararı, kuşkusuz çok ileri yıllarda beklenmedik bir şekilde ortaya çıkacaktır. Dolayısıyla bu tür araştırma etkinliklerine ayrılan kaynakları, daha çok gelecek kuşaklar için yatırım olarak görmek gerekir.

Bununla birlikte, bu temel araştırmaların kısa vadeli pratik yan yararları da çoktur!.. Örneğin, uzaktan algılama teknikleri ve uydularla maden arama yöntemleri, başlangıçta uzay araştırmaları için geliştirilmiştir. Benzer şekilde, Yüksek Enerji Fiziğindeki parçacık hızlandırıcılarının ve dedektörlerin kurulması aşamasında, süperiletken teknolojisi, yüksek frekans teknolojisi, soğutma teknolojisi, hızlı elektronik ve veri işleme teknolojisi, vakum teknolojisi gibi teknolojilerin geliştirilmesi gerekmiştir. Sonuçta bu yenilikçi gelişmeler ekonomik öneme sahip diğer alanlarda uygulama yerleri bulur.

Ayrıca parçacık hızlandırıcıları, temel fizik araştırmaları yanında, tamamiyle yeni araştırma ve uygulama alanları açabilir. Örneğin elektron depolama halkaları dediğimiz e+e- çarpıştırıcıları, sinkrotron ışınımı kaynağı olarak tıp ve moleküler biyolojiden tarihe kadar pekçok alanda kullanılabilir. Lineer hızlandırıcılar da özel medikal terapilerin uygulanması bakımından artık vazgeçilmezdir. Yazımı, fizikçilerin ve özellikle fizik mühendislerinin çalışabileceği en uygun alanların başında bu konuların geldiğini vurgulayarak bitiriyorum.