Bilim ve Olasılık Kuramları

Bilimde olasılıkları neden kullandığımız sorusu bilimde olasılıkları nasıl kullandığımızdan bağımsız değildir. Bu sebeple olasılığı kullanma sebeplerimizden bahsetmeden önce onu hangi yöntemlerle kullandığımızdan bahsetmek gerekiyor. Olasılık kuramları içerisinde en yaygın iki kuram frequency theory ve propensity theory olarak bilinmektedir. Bunlardan birincisi, bir olayın gerçekleşme frekansını o olayın gerçekleşme olasılığı olarak ele alırken ikincisi gerçekleşme olasılığı hesaplanacak olan şeyin mümkün dünyalar içerisinde bulunma oranını temel almaktadır. Örneğin hilesiz bir paranın yere atılması durumunda yazı gelme olasılığını F.T. atış sayısı sonsuza yaklaşırken yazı gelme oranı ½’ye yakınsadığı için yazı gelme olasılığını ½ olarak ele alırken P.T. paranın yere düşmesi durumunda yazı ve tura olmak üzere iki eğilimi olduğundan dolayı 1/2 olarak hesaplar. Bilim içerisinde herhangi bir gözlemin bir kurama delil olması ve o kuramın olasılığını arttırması açısından gerçekleşen sıklığa bakıldığı gibi bu sıklığı alternatif eğilimlerle kıyaslaması da olasılık hesaplarında kullanılmaktadır. Dolayısıyla bir nevi bilimde gerçekleştirilen olasılık hesapları F.T.’yi de P.T.’yi de içinde bulunduran bir olasılık hesabıdır.

Bu açıklamanın sonrasında bilimsel kuramlarda ve bilimde olasılığı neden kullandığımıza dair üç ana sebep sunulabilir. Bu sebeplerden birincisi, bilgiye ulaşma ve ölçüm sınırlarımızdan ötürü olasılığı kullanmanın fiziksel bir zorunluluk oluşudur. Zira bilim evreni açıklama çabasına girerken temelinde gözlemleri ve deneyleri barındırmasına rağmen bu gözlemler ve deneyler karmaşık ya da kaotik sistemlerde çalıştığımızda sadece olasılıklar sunmaktadır. Örneğin havada dolanan dumanın birkaç saniye sonra nasıl bir konumda olacağını hesaplamak ölçüm sınırlarımızdan ötürü olanaksız görünmektedir. Buna rağmen olasılık nosyonu işin içine girdiğinde kaotik sistemlerin nasıl davranabileceğini hesaplamak elimizde alternatif olmadığı için zorunludur. Buna benzer bir şekilde termodinamiğin ikinci yasası olan entropi, bilgiye ulaşma sınırlarımızdan ötürü olasılıksal bir yasa olmaktan ileri gidememektedir. Toplum, gazlarla dolu bir oda, sinir sistemi gibi bir değişkenin değişmesinin büyük farklılıklara yol açtığı bir sistemde yani kaotik sistemlerde modelleme ve idealizasyon yapmanın tek yolu olasılığı kullanmak gibi gözükmektedir.

Bilimde olasılığı kullanmamızın bir diğer önemli sebebi ise onun kuramlar arasında tercih yapma ölçütü olarak faydalı oluşudur. Temelinde gözlemlerle ve deneylerle bir kuramı destekleme ya da yanlışlama yöntemine dayanan bilim içerisinde kuramlar arasında gerçekleştirilecek tercih, o kuramların doğru olma olasılığıyla doğrudan ilişkilidir. Aslında bir bilimsel kuramdan alternatif kurama geçiş aşamasında gerçekleşen şey tam olarak gözlemler ve deneylerin iki kuramın doğru olma olasılığını etkilemesinden kaynaklanmaktadır. Örneğin 20. yüzyılda Newton Mekaniği ile Einstein’ın Göreliliği arasındaki gerilimin sebebi iki kuramın doğru olma olasılığındaki gerilimle bağdaştırılabilir. Bu gerilimin çözülmesi de yeni bir gözlemin Einstein’ın göreliliğinin doğru olma olasılığını arttırmasıyla gerçekleşmiştir. Kütleçekim dalgalarının LİGO laboratuvarlarındaki keşfinden atom saatlerine bağlı gerçekleşen deneylere kadar neredeyse her gözlem bu olasılığı arttırdığı için modern fiziğin yapı taşlarından biri Einstein’ın Göreliliğe bağlı Uzay-Zaman Modelidir. Bununla beraber olasılık nosyonu sayesinde underdetermination problemine alternatif çözüm olarak görülebilir. Eşit sayıda gözlemi açıklayan iki kuram arasında nasıl tercih yapılacağı, olasılık hesaplarının içine matematiksel estetik, açıklama kapasitesi, öngörü yeteneği gibi ölçütler de eklenerek hesaplandığında iki kuram arasındaki tercihin olasılıklara dayanarak yapılacağı savunulabilir. Kısacası kuramlar arasında tercih yapma konusunda da olasılıkları kullanmak zorundayız.

Olasılıkları kullanmamızın sonuncu sebebi ise doğrudan evrenin bazı parçalarının ontolojik olarak başka türlü açıklanamıyor oluşundan kaynaklanmaktadır. Burada birinci sebepten farklı olarak bizim teknolojik yeterliliğimizin olması durumunda dahi olasılıkları kullanmak zorunda kaldığımız kimi durumlardan bahsedeceğim. Günümüz fiziği ve belki biyolojisi söz konusu olduğunda olasılıkların evrendeki kimi sistemler için içsel bir durum olduğunu görmekteyiz. Daha doğrusu modern fizik bize bunun bu şekilde olduğunu söylediğinden işlemlerimizde olasılık nosyonu vazgeçilmez olmaktadır. Örneğin kuantum mekaniğinin Copenhag yorumunda parçacıkların konumları ve momentumlarıyla ilgili yalnızca bir takım olasılıklarla işlem yapabilmekteyiz. Bu tür durumlar bizim bilgi birikimimizden ve hatta ölçüm aletlerimizden bağımsız olarak gerçekleştiğinden evrendeki kimi sistemleri ve fenomenleri açıklarken olasılıklar vazgeçilmez olarak görülecektir.

Kısacası bilimin temel olarak F.T ve P.T’ye dayalı olasılığını kullanmamızın üç temel sebebi kaotik sistemleri açıklamakta alternatifimizin olmayışı gibi ölçüm kısıtlılığı, iki kuram arasında tercih yapma konusunda olasılık hesaplarının getirdiği fayda ve evrenin içsel bir takım özellikleri gösterilebilir.