8. Bilimsel Yöntem 24.09.2014 Deneyler sonucu elde edilen verileri göz önüne alarak doğa olaylarını tanımlamak, bu sonuçları hesaplayabilecek matematiksel ifadeleri tasarlayan teorileri kurmak ve teorilerin geçerliliğini deneylerle sınamak bilimsel yöntem olarak adlandırılır. 8.1. Bilimsel Yöntem Basamakları 1. Soru ya da problemi tanımla 2. Gözlem Bilimsel araştırmaların çıkış noktası olan gözlemler, fiziksel olayları ve olguları duyumsamak demektir. 3. Hipotez kurma Hipotezler, gözlenen olay ya da olguların genel yapısı hakkındaki açıklamalar ve tahminlerdir. Bilimsel hipotezler test edilebilir olmalıdır. Hipotezi tekrar gözden geçirme 4. Öngürüde bulunma Öngörüde bulunma Hipotezle tutarlı olacak şekilde hipotezin sonuçları öngörülür. 5. Deney Öngörlerin olup olmadığını sınamak için deneyler yapılır. Eğer deney sonuçları öngörü ile uyumlu ise hipotez desteklenir. (ancak ispatlanmaz..!) Eğer deney sonuçları öngörü ile uyuşmuyorsa A. Ozansoy, Ankara 2014 Deney Eğer deney sonuçları öngörü ile uyumlu ise hipotez desteklenir. Eğer deney sonuçları öngörü ile uyuşmuyorsa, çevrime girer. 1 8.2. Kuramlar, Yasalar, Modeller Deney, pek çok kez tekrarlanır. Deney sonuçları, öngörü ile uyum içinde olursa, hipotezin güvenilirliği her seferinde artar. Pek çok kez denemeden sonra, deney sonuçları ve öngörüler uyumlu ise, hipotez artık kuram(teori) olur. Kuram (teori); geçerlik ve güvenilirliği bilimsel yöntemle saptanmış, iç tutarlılığı olan büyük miktardaki bilgi ve açıklamaların birleşimidir. Matematiksel formüllendirmeler bir kuramın temel bileşenleridir. Örnek; Einstein’ in Özel Görelilik (Relativite) Kuramı, Bohr Atom Kuramı, Kuantum Mekaniği Kuramı, Elektromanyetik Kuram. Kuramlar çoğu kez bir yasayı açıklar. Yasa (kanun) , sözlü ya da matematiksel olarak özlü bir şekilde ifade edilebilen, doğada gözlemlenen bir çeşit düzenlilikle ilgilidir. Örnek, Newton’ un Hareket Yasaları, Genel Çekim Yasası, Faraday’ ın İndüksiyon Yasası. Bilimsel kuramlar ve yasalar, zamanla geliştirilebilir, geçerli oldukları alanlar daralabilir ya da yanlışlanabilir. Kuram ve yasanın ikisi de test edilmiş hipotezlere dayanır, büyük miktarlarda deneysel veri ile desteklenir ve kabul görür. Kuram ve yasanın temel farkı, kuramların “neden” sorusuna bir açıklama vermesidir. Fizikte, tüm ayrıntıları ile çözümlenemeyecek sistemler (ya da problemler) için daha basit bazı anlatımlar kullanılır. Bunlara model denir. Model; gözlenen olayın açıklanabilmesi için bulunan, gerçeğinin bir benzetimidir. İdeal bir model kurabilmek için problemin temel özellerini koruyacak şekilde birçok küçük etki yok sayılarak, problem üzerine yoğunlaşılır. Gerçek sistemin davranışına bir model ile yaklaşılabilinir. Örnek; parçacık fiziğinin Standart Modeli. Kimyada en çok kullanılan modellere örnek olarak, ideal gaz modeli, kristallerin örgü modeli, orbital modelleri vb. sayılabilir. Kaynaklar: 1. “Yanlış Yönde Kuantum Sıçramaları” , C. M. Wynn ve A. W. Wiggins” TÜBİTAK Popüler Bilim Kitapları, 2. baskı, 2005, Ankara. 2. Doğabilimsel ve Teknik Araştırma Yöntemleri, C. Wagner, Çeviren: Z. Tez, Değişim Yayınları,1984. 3. http://science.kennesaw.edu/~rmatson/3380theory.html A. Ozansoy, Ankara 2014 2