Mikroskop & Bilimsel Devrim

Bilimsel Devrim'in getirdiği en mühim icatlardan biri olan Mikroskop, yepyeni ve minyatür dünyaların kapılarını açmıştır. İlk mikroskoplar 17. yüzyılın ilk çeyreğinde Hollanda'da bulunmuştur fakat kısa süre içinde Avrupa'nın dört bir yanındaki bilim insanları bu teknolojik aleti kullanarak botanik (bitki bilimi), entomoloji (böcek bilimi) ve anatomi (canlı bilimi) alanlarında yeni ve çoğu zaman hayret verici buluşlara imza atmaya başlamışlardır.

İlk Mikroskoplar

İlk optik mikroskopların ortaya çıkışı 17. yüzyılın başlarında, genellikle Hollandalı gözlük üreticisi Hans Lippershey'e (1570 civarı - 1619 civarı) ait olduğu söylenen teleskopun icadından kısa bir süre sonra gerçekleşmiştir. Bundan bir ya da iki yıl sonra Galileo (1564-1642) daha üstün bir teleskop üretmiş ve bununla gökyüzünü detaylı bir gözlemden geçirerek elde ettiği verileri 1610 yılında "Yıldızlardan Gelen Haberci" (Sidereus Nuncius) adlı eserinde yayımlamıştır. Ayrıca Hollanda kökenli olan mikroskobun icadı genellikle Cornelius Drebbel (1572-1635) ya da Hans Janssen'e dayandırılır. Tıpkı teleskop gibi mikroskop da içi boş bir tüpe yerleştirilmiş iki mercek kullanılıyordu. Drebbel'in modeli, bir içbükey ve bir dışbükey merceği olan Galileo'nun değil, aletlerinde iki dışbükey mercek kullanan Johannes Kepler'in (1571-1630) tasarladığı teleskopu örnek almıştır. Her ne kadar bu sonraki ayarlamayla görüntü ters çevrilmiş olsa da, aynı zamanda çok daha net görünüyordu.

Çok geçmeden alanında uzman olan mikroskop üreticileri ortaya çıktı ve bunlardan biri de John Marshall idi. Marshall tasarımlı, üç merceği (göz merceği, alan merceği ve obje merceği) olan ve alt kısmında bir mum kullanarak fazladan ışık ekleme imkânı sunan bir bileşik mikroskop günümüzde Londra'daki South Kensington'daki Exhibition Road üzerinde bulunan büyük olan ''Bilim Müzesi''nde (Science Museum) sergilenmektedir. Dikkate değer özel üreticilerden biri, aralarında daha büyük bir cam mercek yerine minicik bir cam boncuk kullanarak 270'lik etkileyici bir büyüteç oranına sahip olan örneklerin de bulunduğu 500'den fazla mikroskop yapan Antonie van Leeuwenhoek'tur (daha fazlası için aşağıya bakınız). Bu aleti geliştirmeye yönelik başka düzenlemeler de yapılmıştır; örneğin tabanına, görüş altındaki örneğe daha fazla ışık yönlendirmek üzere açısı ayarlanabilen küçük bir ayna ilave edilmiştir. Bu aletin üreticisi Edward Culpeper (1670-1737) bu aynayı içbükey hâle getirerek mikroskoplarında kullanılabilir durumda olan ışığın miktarını artırdı. Yine de kusursuz bir teknolojik alete sahip olmak yeterli değildi; ki örnekleri incelemek üzere hazırlayabilmek bile başlı başına bir ustalıktı ve bu, yeni bir bilimsel keşif elde etmekle hiçbir yeniliği görememe arasındaki ayrımı belirleyebiliyordu.

Kısa süre içinde bilim isimleri bu yeni teknolojik aleti işe yarar hâle getirdiler ve daha önce çıplak gözle görülemeyen ya da belirsiz olan nesneleri incelemeye başladılar. Bilhassa anatomistler, entomologlar ve botanikçiler bu yeni buluşu kullanarak natürel dünyaya ilişkin bilgilerini artırmaya gayret ettiler. Örneğin 1625 yılında — matematik, mikroskobi, edebiyat ve astronomi alanlarında çalışmış olan İtalyan bir hezârfen veya polimat (pek çok farklı disiplinde engin bilgiye sahip olan kişi) idi. Federico Cesi, Anastasio de Filiis ve Johannes van Heeck ile birlikte Ağustos 1603 tarihinde Roma, İtalya'da Accademia dei Lincei (Vaşaklar Akademisi) bilim akademisi kurmuştur — Francesco Stelluti arıların vücut yapılarını derinlemesine inceleyerek yaptığı araştırmayı mikroskop bilimine dayalı ilk çalışma olan "Apiarium" adıyla yayımladı. Bu buluşları çok geçmeden pek çok başka keşif ve akademik bilimsel inceleme takip etti ve 17. yüzyılın ikinci yarısına gelindiğinde, meraklı okuyuculara en yeni mikroskoplarla nelerin tam manasıyla görülebileceğini ortaya koyan birbirinden nefis görsellerle süslü eserler yayımlanmaya başlamıştı. Artık minicik bir böceğin bile en az büyük bir memeli kadar karmaşık bir yapıya sahip olabileceği anlaşılmıştı. Bunun yanı sıra, mikroskop sayesinde bazı kafa karıştırıcı sorular da ortaya çıkıyordu: Parazit bir pirenin kendisinde pireler varsa, acaba bunların da pireleri olamaz mıydı ve bu sonsuza kadar böyle devam edemez miydi? Bu arada yeni dünyaların kapısını aralayan mikroskop nerede bulunuyordu? Söz konusu bu buluş, günümüz teknolojisinin yanıtlayabileceğinden çok sayıda soruyu da gündeme getirmiş görünüyordu.

İlk Mikroskop Uzmanlarının Yaptığı Buluşlar

Mikroskop tarihinin ilk dönemlerinde pek çok kilit şahsiyet vardı. Marcello Malpighi (doğumu 10 Mart 1628, Crevalcore, İtalya - ölümü 29 Kasım 1694, Roma, İtalya) saygın bir tıp adamı idi. Önce Pisa Üniversitesi'nde, ardından da Bologna Üniversitesi'nde Tıp Profesörlüğüne kadar yükseldi ve ardından Papa XII. Innocent'in doktoru konumuna geldi (görevde kaldığı süre 1691-1700 arasındadır). Ayrıntılı yapılmış anatomik incelemelerde ilk defa mikroskobu kullanan Malpighi, 1661'de yayımladığı "On the Lungs" (Latince: De pulmonibus observationes anatomicae; Türkçe: Akciğerler Üzerine) adlı çalışmasında akciğerlerin asıl yapısını gözler önüne sermişti. Dahası, kılcal damarlar ile atardamarların birbirine bağlı olduğunu keşfetmiş ve böylece William Harvey'in insan vücudunda kan dolaşımına yönelik buluşunu tasdik etmişti. Malpighi, aralarında bilhassa insanın beyni, lisanı, böbrekleri ve derisinin yanı sıra ipekböceği ve tavuk embriyosu (böylece esasen embriyoloji biliminin temelleri atılmıştır) üzerinde de derinlemesine birçok çalışma yaptı. Govert Bidloo veya Govard Bidloo (doğumu 12 Mart 1649 – ölümü 30 Mart 1713), Malpighi'nin insan anatomisi üzerine yaptığı çalışmaları, 1685 yılında yayımlanan etkili "Anatomy of the Human Body" (İnsan Vücudunun Anatomisi) adlı eserinde bir araya getirmişt.

Bilimin farklı alanlarında yürüttüğü çalışmalarla dikkat çeken — 17. yüzyıl Hollandalı matematikçi ve doğa filozofu — Christiaan Huygens (doğumu 14 Nisan 1629 - ölümü 8 Temmuz 1695), kardeşi Constantijn ile birlikte ürettiği nitelikli aletler sayesinde mikroskoplara da yoğun ilgi göstermişti. Bir Hollanda asıllı olan Huygenler, kaliteli merceklerin üretimindeki yerel imkânlardan faydalanmışlardı.

Kendisi de Hollandalı olan Antonie van Leeuwenhoek (doğumu 24 Ekim 1632 - ölümü 26 Ağustos 1723), giderek gelişen mikroskopi alanına yaptığı en belirgin katkılardan bazılarına imzasını atmıştı. "Katkıları arasında kırmızı kan hücrelerinin bulunması, kanın kılcal damarlarda dolaşımı, protozoanın (tek hücrelilerin) varlığının ve erkekteki sperm hücrelerinin yapısının ortaya çıkarılması yer almaktadır" (Burns, 166). Aynı zamanda değişik örneklerin görüntülerini mukayese edebileceği bir ölçüm sistemi de geliştirmişti. İnanılmaz derecede büyütme özelliğine ve tek cam boncuklara dayanan mikroskoplarında gördüğü olağandışı manzaralar, van Leeuwenhoek tarafından çoğu zaman yerel desinatörlere yaptırılan çizimlerde kaydedilmişti. Bu Hollandalı'nın yaptığı çalışmalar o kadar çok tanınıyordu ki, artık kendisi Delft kentindeki evine gelip kurduğu çok sayıda mikroskop sayesinde hazırladığı slaytları halkın görebileceği bir tür açık müze olarak hizmete sunabiliyordu.

1665'te Robert Hooke (doğumu 18 Temmuz 1635 – ölümü 3 Mart 1703) ''Micrographia'' adlı kitabını yayımladı ve bu konuda çığır açan bir eser oldu ve büyük ölçüde içerdiği harika ve detaylara yer veren görseller sayesinde büyük bir üne kavuştu. Hooke, "lambanın ışık kaynağı ile örneği arasına koyduğu ışık yoğunlaştırıcı tuzlu su dolu bir küre" olan — nesneleri karanlıkta veya yetersiz ışıkta açığa çıkarmaya yarayan bir alet — skotoskopu sayesinde net görüntüler elde edebilmişti; bu küre biçimli nesne "lambanın yoğunlaştırılmış ışınlarına dışbükey bir mercek yardımıyla dar bir açıdan odaklanmıştır" (Jardine, 44). "Micrographia" biyolojiyle ilişkili olarak kullanılan "hücre" sözcüğünün ilk defa kullanılışını içerir, bu durumda mikroskop yardımıyla görülen mantarın yapısını anlatmak üzere kullanılmıştır. Ortaya yeni bir dünya çıkmıştı; hem de çıplak gözle görülenle hiç de aynı olmayan bir dünya. Örneğin Hook, göze bir iğnenin keskin, tek bir ucu gibi görünen noktanın, mikroskop yardımıyla incelendiğinde esasında metalden oluşan pürüzlü bir uç olduğunu kanıtladı. Royal Society (Kraliyet Cemiyeti) üyesi olan Hooke, aynı zamanda mikroskopta elde edilen pek çok teknik gelişmeden de sorumluydu.

Jan Swammerdam (1637-1680), diseksiyon (kesip çıkarma işlemi, anatomizasyon ya da kesayır;) konusundaki uzun süreli tecrübesini mikroskobun kendisine sağladığı yeni imkânlarla birleştiren bir entomolog (böcekbilimci) idi. Bilhassa merceklerini böceklerin üremesine yoğunlaştıran Swammerdam, 1669 yılında "General History of Insects" (Böceklerin Genel Tarihi) adlı eserini yayımladı. Swammerdam, tırtılların başkalaşım sonrasında kelebeğe dönüşen kanatları ihtiva ettiğini ortaya çıkardı.

Mikroskobun Kabul Görmesi

Pek çok bilim insanı mikroskobun gelişini müjdeledi fakat bu durum öteki aydınları da harekete geçirdi. Aralarında en tanınmış olanı — bir Fransız filozof, matematikçi ve bilim insanı — René Descartes (1596-1650) olan 17. yüzyılın — Vikipedi'ye göre, yeryüzünde yaşam döngüsünü sağlayan su döngüsü, azot döngüsü, rüzgâr vb. fiziksel ve kimyasal etmenlerle fiziksel bir yaşam ekosistemi ortaya çıkaran kişiler — mekanikçi felsefecileri, etrafımızdaki dünyayı madde ve hareket üzerine araştırmalar yürüterek daha yakından inceleyebileceğimize inanıyorlardı. Doğadaki küçük mekanik hareketlerin anlaşılmasına ışık tutması bakımından mikroskop bulunmaz bir nimet gibi görünüyordu. Ne var ki mikroskobun kabul görmesi süreci daima bu kadar müspet yönde (olumlu, uygun, yapılması memnuniyet veren, pozitif bir şekilde) olmamıştır.

Hristiyan Kilisesi ille de mikroskop konusundaki gelişmelere tamamen muhalif değildi; zira Stelluti'nin (doğumu 12 veya 29 Ocak 1577, Fabriano - ölümü büyük ihtimalle 29 Kasım 1652, Roma) yayımladığı mikroskop konusundaki ilk makale, 1623-1644 yılları arasında papalık makamında bulunmuş olan asıl adıyla ''Maffeo Barberini'' olan Papa VIII. Urbanus'a (Latince: Urbanus VIII; vaftiz edilmesi 5 Nisan 1568, günümüzde İtalya'de olan ya da geçmiş dönemde Floransa, Floransa Dükalığı - ölümü 29 Temmuz 1644, Roma, günümüz İtalya'sında yer alan Papalık Devletleri) ithaf edilmişti. Evvela, söz konusu bu yeni teknoloji Dünya'daki yaşamın akıl almaz ayrıntılarını ve ustalıklarını gözler önüne seriyordu; bu bakımdan, kişinin inancı bu yöndeyse, Tanrı'nın işine duyduğu hayranlık daha da artabilirdi. Hatta kimi teologlar/ilahiyatçılar/tanrıbilimi uzmanları (Yunanca: θεος, theos, "Tanrı" + λογος, logos, "bilim") doğayı yakından incelemenin Kutsal Kitap olan İncil'i okumak kadar derin bir açıklayıcılık sağlayabileceğini öne sürmüşlerdir. Buna ilaveten, doğanın mekanik bir açıklamasının yapılması mucizeler gibi ilahi hadiselerin gerçekleşemeyeceği manasını taşımıyordu (modern mucizeler Protestanlar arasında olmasa da Katolikler arasında yaygın bir inançtı). Son olarak, gerçek dünyanın mekanik yönüne ağırlık verilmesi, Kilise'nin kadim düşmanları olan büyü ve batıl inançların/hurafelerin çekim gücünü azaltıyordu. Yine de mekanizm üzerine kurulu felsefe ile Hristiyan inançları arasında ciddiye alınması gereken ayrılık noktaları mevcuttu; bunlardan biri de bilhassa transubstantiation/ekmek ve şarabın dönüşümü (rahibin Katolik ayini sırasında ekmek ve şarabı İsa Mesih'in bedeni ve kanına dönüştürmesi) fikriydi. Pek çok Protestan da mekanikçi felsefeyle sorun yaşıyordu, nitekim bu felsefe Tanrı'nın dünyevi işlerdeki faal rolünü zayıflatıyordu. Her ne kadar kişi Tanrı'ya inansa da, dünyanın esasen kendi kendine çalışan bir tür mekanik alet olduğu yönündeki fikir pek çok kişiyi rahatsız ediyordu ve böyle bir inanç ateizm (tanrıtanımazlık) ithamlarına yol açıyordu (o zamanlar bu, Tanrı'nın varlığını inkar etmekten ziyade Tanrı'nın yönlendirmesini inkâr etmek manasına geliyordu).

Doğa felsefesinin kimi savunucuları mikroskobun etkisi konusunda endişe duyuyordu (tıpkı teleskop ve Bilimsel Devrim'de söz konusu olduğu üzere). Ortaya çıkan bu yeni teknolojik aletlere güven duyulup duyulamayacağı ve gösterdikleri kanıtların yalnızca bir aldatmacadan ibaret olup olmadığı konusunda bir tartışmanın varlığından söz ediliyordu. Kimileri, bu tür aletlerden elde edilen kanıtların, insan gözünden yararlanmayı gerektirse bile, duyuların doğrudan kullanılmasıyla elde edilen bilgilerle eşdeğer olmadığını savunuyordu. Diğer görüş sahipleri ise, mikroskobun görülmemesi gereken görüntüleri insanlığa gösterdiğini, zira Tanrı'nın bize dünyayı görmemiz amacıyla gayet sağlıklı gözler verdiğini, bu nedenle işin derinliklerine inmenin insanlığın üstüne vazife olmadığını ve bir nevi dinsizlik veya kafirlik sayılacağını savunuyordu.

Miras

Mikroskop 18. yüzyılda bir gerileme dönemine girmiştir. Örneğin mikroskop tıp dünyasında pek tercih edilen bir teknoloji ürünü olmamıştır. Bunun neden kaynaklandığını tarihçi J. Henry şöyle açıklıyor:

Mikroskobun anatomi bilimi üzerine yapılan çalışmalarda teleskobun astronomi bilimi üzerine yapılan çalışmalarda elde ettiği kadar vazgeçilmez bir teknoloji aleti olamamasının en azından bir sebebi, mikroskobun tıp alanında çalışan hekimler/uzmanlar nezdinde bir yetkiye haiz olamamasıydı. Teleskobun konumsal astronomideki hassasiyeti artırma kabiliyeti bu aletin işe yararlılığını garantiliyordu. Gerçi gözle görülmeyen organ yapılarına ilişkin bilgiler, esas itibarıyla hastalık belirtilerinin incelenmesi ve tedavisine dayanan bir tıbbi sistemin etkinliğini artıracak hiçbir şey yapmıyordu... Thomas Sydenham (1624-89) ve John Locke (1632-1704) gibi önde gelen hekimler bu teknolojinin kullanımını alenen reddetmişlerdir. (46)

Sözün kısası, mevcut teorilerin yanlışlığını kanıtlamak amacıyla teleskop kullanılırken, mikroskop yalnızca artık yepyeni bir dizi ilmin ortaya çıkarılması gerektiğini göstermiştir. Bu bakımdan, kimi tarihçilere bakılırsa mikroskop, çoğu zaman antik çağlardan beri hâkim olan fikirlere karşı bir devrim olan Bilimsel Devrim'in esaslı bir bileşeni sayılmazdı. Ne var ki bu durum bütünüyle doğruluk taşımamaktadır. Mikroskopi uzmanları, pek çok hâkim inanca meydan okuyabildiler, üstelik bunlar, gözden geçirilmeleri hâlinde Batı düşüncesindeki koca bir yapıyı çökertecek nitelikte değildi. Örneğin, eskiden beri çok küçük böceklerin görünmeyen bir tür maddeden kendi kendine oluştukları düşünülüyordu. Oysa Mikroskop, küçücük böceklerin de tıpkı büyük canlılar misali bir üreme döngüsünden geçtiğini ortaya çıkardı. Mikroskop, belki de amacına yaraşır bir yaklaşımla, dünya konusundaki bilgilerimizde bize sağladığı küçük kazanımlar elde etmemizi sağlamıştır. Esasen bu teknolojinin yarattığı sorun mercekler, ışıklar ve preparatların hazırlanmasındaki kimi teknik eksikliklerden kaynaklanıyordu; bu sorunlar giderildiğinde söz konusu bu alet, yani mikroskop kendi işlevini görmeye başlayacaktır.

Mikroskobun ''Bilimsel Devrim'' esnasında en az teleskop kadar katkı sağladığı hayati bir alan vardı ve bu da ölçülendirme fikri idi. Dünyamızın ölçeği binlerce yıl boyunca bir şekilde insan vücudunun ölçeğiyle bağlantılı olarak ele alınmış, dolayısıyla parmaklar, eller ve ayakların kullanıldığı ilk ölçüm sistemleri ortaya çıkmıştır. Ölçeğin bir ucunda yer alan teleskoplar ve diğer ucundaki mikroskoplar, devasa uzak bir gezegenden bir pirenin üzerindeki minicik tüylere kadar görünen evrenin harikalarını kavramak, mukayese etmek ve birbiriyle kontrast oluşturmak amacıyla insan zihninin tamamen yeni bir ölçüm sistemine ihtiyacı olduğunu ortaya koymuştur.

Mikroskop ilk dönemlerde bilimde belki eskisi kadar baskın olmamış olabilir, ancak bu alet varlıklı kesimin evlerinde oldukça yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı. Aile tabloları ve merak uyandıran eşya dolaplarıyla birlikte gelen ziyaretçileri etkilemek amaçlı bir tür gelişmiş eğlence aracına dönüştü. Her ne kadar teleskoptan daha ucuz olsa da mikroskop hâlâ pahalı bir hobi ürünüydü. Tipik bir mikroskop 18. yüzyılın başlarında yaklaşık 5 sterline mal oluyordu (o zamanlar bir işçinin üç aylık maaşına denk geliyordu). Günlük yazarı Samuel Pepys (doğumu 23 Şubat 1633 - ölümü 26 Mayıs 1703), Hooke'un "en dahiyane kitap" (Jardine, 42) dediği "Micrographia" adlı eserinden esinlenerek, kendi çalışmaları kapsamında bir mikroskop almak için 5 sterlin ve 10 şilin harcamıştı. Ne yazık ki, hemen herkes gibi Pepys de mikroskopta herhangi bir nesneyi açıkça görmek konusunda büyük zorluklar yaşadı.

Giderek gelişen ve çok daha dayanıklı hâle gelen mikroskoplar, en sonunda bu teknolojik aletin bilimsel kullanımını yeniden canlandırmıştır. Isaac Newton "üç ya da dört bin kez büyüten aletler sayesinde atomların görülebileceğini" öngörmüştür (Gleick, 94). 17. yüzyılın önde gelen kimi düşünürleri de mikroskopların günün birinde havadaki parçacıkları ve ışığın gerçek hareketini gösterebileceğini umuyordu. Mikroskop 19. yüzyılda — kuduz aşısını bulan Fransız mikrobiyolog ve kimyager — Louis Pasteur (doğumu 27 Aralık 1822, Dole, Fransa - ölümü 28 Eylül 1895 Saint-Cloud, Fransa) gibi isimlerin yaptığı bilimsel çalışmalarla bilimin ön saflarına geri dönmüş ve mikroplar üzerindeki öncü çalışmaları hastalık kontrolü ve aşılama konularında hayati ilerlemelere yol açmıştır. 1930'larda elektron mikroskobu gibi nispeten daha etkili mikroskoplar icat edildiğinde, bu teknoloji, günümüzde modern bilimsel araştırmalarının vazgeçilmez aletlerinden biri olarak hak ettiği değeri çoktan elde etmiştir.