Tarih boyunca sayısız bilimsel çalışmaya imza atıldı. İnsanlığın kaderini büyük bir miktarda etkileyen bu deneysel çalışmalar zaman içerisinde hayat kalitesini de arttırdı. İşte dünyayı değiştiren 8 deney ve onların kahramanları...
Çiçek hastalığı 20. yüzyılın ikinci yarısında ortaya çıktı ve sona erene kadar insan sağlığını oldukça kötü etkiledi. Variola virüsünün neden olduğu bu hastalık, 18. yüzyılda başta İsveç ve Fransa olmak üzere birçok ülkede doğan on çocuktan birinin ölümüne sebebiyet veriyordu. Hastalığı doğal bağışıklıkla atlatmak bilinen tek tedavi yöntemiydi.
İngiliz doktor Edwar Jenner, çiçek hastalığını incelemek ve tutarlı bir tedavi geliştirmek üzere çalışmalarına başladı. Çiçek hastalığı üzerine gerçekleştirdiği deneyinin temelini yaşadığı kasabadaki mandıra işçilerinin, sığırlardan bulaşan ve çiçekten daha hafif seyreden bir tür çiçek hastalığına yakalandıkları gözlemi oluşturdu. Bu gözlem çiçek aşısını bulması sağladı.
Bu hastalığa yakalananların çiçek enfeksiyonuna karşı bağışıklık geliştirdiğine ilişkin öngörüsü, Jenner’in 1796’da sığırlardan geçen çiçek mikrobunu kasten bulaştırarak çiçeğe karşı ilk aşıyı buldu. Philips adlı bir gencin koluna yaptığı kesiklere, mandıra işçisi Sarah Nelmes’in yaralarından aldığı sıvı ve cerahati sürdü. Philips sonuçta hastalığa yakalandıysa da iyileşti. 48 gün sonra yeniden çiçek mikrobu uyguladığı gencin hastalığa karşı bağışıklık geliştirmiş olduğunu gördü.
Orkideler üzerine çalışmalarını yürüten Darwin, ekosistem üzerine incelemeler yaptı. Yerel orkide türleri üzerine çalışan Darwin, karmaşık yapılı orkidelerin çevredeki çiçeklere polen taşıyacak böcekleri çekmeye uygun biçimsel uyarlamalar sergilediğini fark etti. Her bir böcek yalnızca tek tip orkideyi tozlamak üzere özelleşmiş mükemmel bir tasarım ve şekle sahiptir.
Darwin, orkidelerle ve onları tozlayan böceklerle ilgili topladığı verileri doğal seçilim kuramını desteklemek için kullandı. Çapraz tozlanmayla üreyen orkidelerin kendi kendini tozlayan orkidelere kıyasla çevreye daha uyumlu ve hayatta kalma şanslarının da daha yüksek olduğunu iddia etmişti. Ona göre, soy ve tür içi döllenme genetik çeşitliliği azaltıp türlerin hayatta kalma şansını azaltıyordu. ”Türlerin Kökeni” adlı eserinde doğal seçilimi ilk kez açıkladıktan üç yıl sonra evrimin modern çerçevesini birkaç çiçek deneyiyle desteklemiş oldu.
19.yüzyıla gelindiğinde ışık aslında bir sır olma özelliğini koruyordu ve üzerine büyüleyici deneyler yapılıyordu. Bunlardan en önemlisi Thomas Young’ın ”çift yarık” deneyi olarak bilinen ve ışığın bir parçacık değil, bir dalga gibi hareket ettiğini gösteren çalışmasıydı. Ama ışığın hangi hızla hareket ettiği hala bilinmiyordu.
1878’de fizik öğretmeni A. A. Michelson, ışığın hızını hesaplamak için çalışmalara başladı. Michelson’un asıl amacı ışık hızının ölçülebilir ve sınırlı bir nicelik olduğunu kanıtlamaktı.
Michelson’un deney düzeneğine yerleştirdiği iki ayna birbirinden oldukça uzağa konumlandırılmıştı. Birbirine çarpıp yansıyan ışığın diğerine ulaşması deneyin kilit noktasıydı. İki ayna arasındaki uzaklığı da 605,4029 metre olarak ölçtü. Sonra, buharlı bir üfleme cihazından yararlanarak aynalardan birinin saniyede 256 devir yapacak şekilde dönmesini sağladı. Diğer ayna sabitti. Bir mercek kullanarak sabit aynaya bir ışık demeti odakladı. Işık sabit aynaya çarptığında yansıyor ve dönmekte olan aynaya geri dönüyordu. Michelson tam da buraya bir gözlem ekranı yerleştirmişti. İkinci ayna hareketli olduğundan yansıyan ışık hafifçe sapıyordu. Michelson bu sapmayı 133 milimetre olarak hesapladı. Bu veriyi kullanarak, ışığın hızını saniyede 299.949,53 km olarak hesapladı.
Bugün bilinen ve kabul edilen ışık hızı saniyede 299.792,45792 km’dir. Michelson’un ölçümü bu değere şaşırtıcı derecede yakındı. Daha da önemlisi, bu deneyden sonra bilimciler ışık hakkında daha doğru bir resim elde etmişler ve kuantum mekaniği ile görelilik kuramlarını üzerine inşa edecekleri bir temel bulmuşlardı.
1897, Marie Curie için başarılarla dolu bir yıldı. Henry Becquerel tarafından tanımlanan ”uranyum ışınları” üzerinde çalışmaya karar vermişti. Becquerel, karanlık bir odada bıraktığı uranyum tuzlarının bir fotoğraf levhasına ışık vermekte olduklarını fark ederek, uranyum ışınlarını rastlantısal olarak keşfetmişti. Marie Curie bu gizemli ışınlar üzerinde çalışmaya ve başka elementlerin de benzer salımlar yapıp yapmadıklarını araştırmaya başladı.
Curie, daha önce toryumun da uranyumla aynı ışınları yaydığını öğrenmişti. Bu benzersiz elementleri ”radyoaktif” olarak tanımlamıştı. Çeşitli uranyum ve toryum bileşiklerinden kaynaklanan radyasyonun gücünün bileşiğe değil, mevcut uranyum ve toryum miktarına bağlı olduğunu kısa sürede keşfetmişti.
Çalışmalarının sonucunda Curie, yeni bir element buldu. Marie’nin anavatanı olan Polonya’ya ithafen polonium adını verdi. Kısa bir süre sonra da ”ray ( ışın ) sözcüğünden yola çıkarak yeni elementi radyum olarak adlandırdı. Curie bu çalışmalarıyla iki Nobel Ödülü kazandı.
Birçok bilimsel çalışma gibi Pavlon’un buluşu da biraz tesadüf ederi oldu. İlk olarak 1890 yılında Rus bilim insanlarının köpek beslediği odaya giren Pavlov yanında yemek olmasa bile hayvanların salya salgıladığını fark etti. Bu gözleminin üzerine araştırmalara başladı.
Meşhur ”salya akıtan köpek” deneyinin sahibi, Rus fizyolog ve kimyager Ivan Pavlov aslında ne fizyoloji ne de davranışlarla ilgileniyordu. Onu asıl ilgilendiren, sindirim ve kan dolaşımıydı. Bugün ”klasik koşullanma” olarak bilinen durumu aslında köpeklerde sindirimi incelerken ortaya çıkarmıştı.Pavlov, özellikle salyanın salgılanması ve midenin hareketleri arasındaki ilişkiyi anlamaya çalışıyordu. Salya salgılaması olmadan midede sindirimin başlamadığını gözlemlemiş, diğer bir deyişle, bir iki sürecin otonom sinir sistemindeki reflekslerle yakından ilintili olduğunu düşünmüştü. Pavlov, bir dış uyaranın da sindirim aynı şekilde etkileyip etkilemeyeceğini merak ediyordu. Bunu sınamak için, üzerinde deney yaptığı köpeklere yemek verirken ışık yakıp söndürmek, bir metronom tıkırdatmak ya da zil çalmak gibi dış uyaranlar uygulamaya başladı. Bu dış uyaranlar olmadığında köpekler yalnızca yemeği gördüklerinde salya akıtmaya başlıyorlardı. Fakat daha sonra yemek olmadığı zamanlarda da dış uyaranlar salya akıtmaları için yeterli oluyordu. Pavlov bu dış uyaranların yarattığı koşullu refleksin, temel uyaran olmadığında zaman içinde yok olduğunu, yani yemeksiz uyaranlar karşısında salya üreten köpeklerin bir süre sonra salyalamayı kestiklerini gördü.
Pavlov, deneyin sonuçlarını 1903’te yayımladı ve bir yıl sonra da tıp alanında Nobel Ödülü’ne layık görüldü; ama koşullanma üzerine yaptığı çalışmasıyla değil sindirimin fizyolojisiyle ilgili çalışmasıyla bu ödülü aldı. Pavlov’un çalışmaları, sindirimin fizyolojisini anlamamıza ve daha sonra da sindirim olayının yaşamsal özelliklerini keşfetmemize yardımcı oldu.
Dünyanın önde gelen X-ışını kırınım tekniği uygulayıcılarından biri olarak bilinen ve kimya alanında Nobel almış üç kadında biri olan Dorothy Crowfoot Hodgkin’in, 1945’te tıbbın en önemli kimyasallarından biri olan penisilin yapısını ortaya çıkartmıştı.
Hodgkin’in çalışma alanı ”X-ışını kristalografisi” olarak bilinir. Kimyacılar, analiz etmek istedikleri bileşikleri önce kristalize etmek zorundaydı. Hodgkin penisilin kristallerinden geçirdiği X-ışınlarını bir fotoğraf levhası üzerine düşürdüğünde elektronlar etkileşip hafifçe dağıldı. Hodgkin, penisilin molekülündeki atomların düzenlenişini kesin biçimde belirledi. Birkaç yıl sonra Hodgkin, yine aynı tekniği kullanarak B12 vitamininin yapısını çözdü, 1964’te ise tek başına Nobel Ödülü alan ilk kadın bilimci olarak tarihe geçti.
DNA’nın şifresini James Watson ve Francis Grick’in çözdüğü bilinir; ama onların bu buluşu büyük ölçüde, Alfred Hershey ve Martha Chase gibi başka bilimcilerin 1952’de yaptığı ve DNA’yı kalıtımdan sorumlu molekül olarak tanımladıkları deneylere dayanır. Hershey ve Chase, bakteriyofaj olarak bilinen bir çeşit virüs üzerinde çalışmıştı. DNA sarmalını çevreleyen protein tabakasından oluşan bu virüs bir bakteri hücresini enfekte ederek onu daha fazla virüs üretmeye programlar, sonrada yeni üreyen virüslerin serbest kalabilmesi için hücreyi öldürür. Hershey-Chase ikilisi bu gerçeği keşfetmiş, ama hangi bileşenin -protein mi yoksa DNA mı- bundan sorumlu olduğunu çıkaramamıştı; ta ki dahice gerçekleştirdikleri ”blender” deneyi onları DNA nükleik asidine götürene kadar.
Stanley Milgram’ın 1960’larda yaptığı itaat deneyleri en ünlü ve en tartışmalı bilimsel deneylerdir. Milgram sıradan insanların, bir bilim uzmanınca emredildiğinde türdeşlerine acı veren şok uygulamada ne kadar ileri gidebilecekleri konusunu araştırmıştı. Milgram deneyinde, sıradan insanlardan oluşan gönüllü denekleri, şok uygulanacak ”oyuncuları” ve emri veren bilimsel otoriteyi aynı odaya almıştır.
Deneyin başında sahte şok makinesinin diğer kişi üzerinde yaratacağı etki gönüllü derneklere gösterilmiştir. Bu makinenin tehlikeli olabilecek bir düzeye 450 volta kadar elektrik şoku uyguladığı söylenmiştir. Her yanlış cevapta deneklerden karşısındakine elektrik şoku vermesi ve deney ilerledikçe voltajı yükseltmesi isteniyordu. Yan odadaki oyuncular sahte şoku aldıkça gerçek gibi bağrıyor ve serbest kalmak için yalvarıyordu. Otorite figürü konumundaki bilimciyse deneklere ne olursa olsun şokları kesmemelerini söylüyordu.Bazı denekler 150 voltta deneyi terk etmiş fakat büyük bir çoğunluğu sonuna kadar gidip 450 volta kadar çıkmıştır.
Pek çok kişi bu deneyi etik yönden sorguladıysa da sonuçlar açısından hayret verici bulgulara ulaşıldığı kesindi. Milgram böylece sıradan bir insanın, sırf bir otorite buyurduğu için acı veren bir eylemi, hak etmedikleri halde türdeşine karşı uygulayabileceğini ve bu konuda sınırları zorlayabileceğini göstermiş oldu. Stanley Milgram 1974’te sonuçları ve deney detaylarını kitap halinde yayınladı.