Matematik Keşfedilmiş Midir, Yoksa İcat Mı Edilmiştir?
Son yıllarda bilim ortamında kızışan bir tartışma yaşanıyor. Tartışmanın bir yanında, bilimin dünyaya ilişkin akılcı bir betimlenmesinin gerçeğe/gerçekliğe yakınsadığı savunuluyor. Bilim, giderek gerçek dünyanın kesin bir betimlemesine adım adım yaklaşıyor. Anlatımı kolaylaştırmak için bu yaklaşıma "gerçekçi" diyebiliriz. Yani, mutlak bilginin elde edilmesi olanaklı görülmektedir. Mutlakçı bir yaklaşımdır söz konusu olan. Tartışmanın diğer yanında ise, dünya ile ilgili bilginin, toplumsal oluşumun bir parçası olduğu ve tek bir gerçekliğin olamayacağı öne sürülüyor. Evrene ve dolayısıyla dünyaya ait bilgilerin yapılanması toplumsaldır ve kültür ağının gelişim süreçlerine bağlıdır. Mutlak bilgi yoktur. Bu yaklaşıma "görecelikçi" diyebiliriz. Bu bağlamda, matematik açısından bakıldığında, matematiğin keşfedilen bir olgu mu olduğu, yoksa icat edilen düşünsel bir üretim mi olduğu tartışması ortaya çıkmaktadır. İlk anda "yararcı", ya da matematiğin sunduğu olanaklar açısından bakıldığında böyle bir tartışmanın sonucu önemsiz görülebilir. Ancak, aşağıda sunmaya çalışacağım gibi bu tartışma, bilginin edinilmesi, kavramların oluşması, bilgilerle yeni bilgi ve kavramların üretilmesi, bilişsel süreçlerin değerlendirilmesi ve tüm bunların bir bileşkesi olan eğitim sürecinin toplumsal ve kültürel işlevleri açısından belirgin bir önem taşımaktadır.
Mutlakçı yaklaşımlara göre matematik, tümdengelimli mantığın sağlam temellerine dayanan nesnel, kesin ve düzeltilemez bir bilgi bütünüdür. Yirminci yüzyılın felsefe açılımlarından Mantıkçlık, Biçimcilik (Formalism) ve bir ölçüde Sezgicilik ve Platonizm mutlakçı yaklaşımlardır.2 Mutlakçı bakış açısı matematiği, evrensel, nesnel ve kesin olarak görür. Bunlar, insanların sezgileriyle keşfettiği ve kanıtlarla saptadığı gerçekliklerdir. Bu görüşü savunanlar arasında, bugünün yaşayan önemli matematikçilerden Roger Penrose ve John Barrrow'da vardır. Burada vurgulanması gereken nokta, bu bakış açısında matematiğin, bilimin kavramsal çerçevesini sağlarken "akıl almaz etkinliğine" dikkat çekilmesidir. Yoksa, günlük yaşamdan bağımsız olarak zaten bizim dışımızda oralarda bir yerde bulunan matematik, doğada yer alan desenleri nasıl bu kadar mükemmel betimleyebilirdi ki?
Matematiğe mutlakçı olarak yaklaşan felsefeler, matematiği veya matematik bilgiyi betimlemekle ilgilenmezler. Daha çok, matematik bilgiyi mutlak olarak garanti edecek etkin epistemolojik projeyle ilgilidirler. Epistemolojik amaçlar için katı mantıksal yapılarla özdeşleşmişlerdir. Buna göre, matematik bilgi zaman aşırıdır, ebedidir. Yeni kuramlar ve gerçeklikler keşfedilmeye devam edilse de, bunlar tarih dışıdır ve matematik tarihi, matematik bilginin doğasında ve doğrulanmasında konu dışı kalmaktadır. Bu nedenlerle de matematik bilgi, izole edilmiş arı bir bilgidir, evrensel geçerliliğiyle yararlıdır ve kültür dışıdır. Matematik bilginin tarihsel süreçteki gelişimi ve değişimini, üretim ilişkilerinden ve farklı kültürel ortamlardan bağımsız olarak ele alan bu yaklaşımı değerlendirmeye devam etmeden önce, buna karşıt olan görüşe de bir göz atalım.
Bu bakış açısı, matematik bilginin göreceli olduğu ve yanılabilir özelliklere sahip olduğunu savunur. Buna göre matematik, sürekli gelişmekte olan tamamlanmamış ve hiçbir zaman da tamamlanamayacak bir olgudur. "Yanılabilir olduğu için, düzeltilebilir, gözden geçirilebilir ve değişebilir niteliktedir. Matematik bilgi, keşfedilen bir varlık olmaktansa buluşun, icat edilmenin ürünüdür. Matematikteki yanılabilirlik, evrene ilişkin bilgi arayış süreçlerinin içinde olduğundandır. Wittgenstein, Matematiğin Temelleri Üzereine Uyarılar adlı eserinde matematiği, birbirleriyle çakışan ve birbirine kenetlenen dilsel oyunlardan oluşmuş bir renk cümbüşüne benzetir. Bu oyunlar anlamsı değildir, tersine kurallara bağlı matematik deneyime dayanan, matematik simgeselliğe ve düşüncelere anlam kazandıran oyunlardır. Örneğin değişim hızı olarak ele aldığımız türevde, limit kavramıyla bağlantı kurduğumuzda bir süreklilik olgusunu yaşam deneyimlerimizle değerlendirebiliriz. Gündelik yaşam gözlemlerimizi ve fiziksel olandan alğıladıklarımızı dile getirirken matematik bilgiyle bağlantı kurmaktan başka bir şey değildir bu oyunlar.
Matematiğin mutlak bilgiye dayanmadığını savunan Imre Lakatos'un verdiği bir örnek vardır. Bu, "Euler İlişkisi" olarak bilinir. Matematiksel cisimlerin, yüzey sayısı (Y), kenar sayısı (N) ve köşe sayısı (K) arasındaki ilişkinin, Y+K=N+2 olduğunu kanıtlamak için yüz yıldan fazla zaman gerekti. Ancak, bu bağıntı düz yüzeyli geometrik cisimler için geçerliydi. Eğrisel yüzeyler için yapılan çalışmalar, önerilen kuramlar ortaya çıkmaya devam etti. Ve her zaman bu kuramların boşlukları bulunarak gelişmesi süregeldi. Lakatos'a göre, matematikteki hiçbir tanım ve kanıt sonsuza kadar mutlak değildir ve yeniden ele alınıp düzeltilmesi olayından kurtulamaz. Bir başka küçük örnek de, iki nokta arasındaki en kısa uzaklığın doğru olduğu savıdır. Bu bir gerçekliktir. Ancak, bu iki nokta düzlemsel bir alan üzerinde ise "doğrudur". İzmir'den kalkan bir uçak İstanbul'a giderken eğer en kısa mesafeyi izleyecek olursa doğrusal bir yol üzerinden seyahat ederdi. Fakat bir eğiri çizerek yol alır bu uçak. Çünkü dünya dönmektedir. Euclid geometrisine dayanarak ifade ettiğimiz koordinat dizgesi, eğrisel bir geometri tanımlamasında geçersiz kalmaktadır. Yani, "doğru", "gerçeklik1" gibi olgular görecelidir. Biz matematiğin yarattık. Archimedes bize bir değerler dizgesi armağan etti. Olağan sayı dizgemiz onluktur. On parmağımız olduğu için. Eğer sekiz parmağımız olsaydı, belkide sekizli dizgeyi kullanırdık. Bilgisayarlar ikili dizgeyi kullanır. Onu da biz icat ettik. Çünkü her bir işlem için bir elektrik devresi içeren benzeşik bilgisayarlar bir bina kadar yer kaplıyordu. İkili dizgeyi icat ederek bir bina kadar olan benzeşik bilgisayarı, neredeyse bir kibrit kutusuna sığacak sayısal bilgisayara dönüştürdük. Matematiğin "icat ederek", evrende "keşfetmeyi" sürdürdüğümüz gerçekliklerin üstesinden gelmeyi başardık ve bu süreç devam ediyor.. Biz ışığın hızını icat etmedik, ancak onu Einstein'ın e=mc2 (enerji=kütle x ışık hızının karesi) gibi denklemlerle tartışmak, incelenmek için matematiği icat ettik. Başka bir deyişle doğayı, "matematik modelledik".
Son yıllarda bilim ortamında kızışan bir tartışma yaşanıyor. Tartışmanın bir yanında, bilimin dünyaya ilişkin akılcı bir betimlenmesinin gerçeğe/gerçekliğe yakınsadığı savunuluyor. Bilim, giderek gerçek dünyanın kesin bir betimlemesine adım adım yaklaşıyor. Anlatımı kolaylaştırmak için bu yaklaşıma "gerçekçi" diyebiliriz. Yani, mutlak bilginin elde edilmesi olanaklı görülmektedir. Mutlakçı bir yaklaşımdır söz konusu olan. Tartışmanın diğer yanında ise, dünya ile ilgili bilginin, toplumsal oluşumun bir parçası olduğu ve tek bir gerçekliğin olamayacağı öne sürülüyor. Evrene ve dolayısıyla dünyaya ait bilgilerin yapılanması toplumsaldır ve kültür ağının gelişim süreçlerine bağlıdır. Mutlak bilgi yoktur. Bu yaklaşıma "görecelikçi" diyebiliriz. Bu bağlamda, matematik açısından bakıldığında, matematiğin keşfedilen bir olgu mu olduğu, yoksa icat edilen düşünsel bir üretim mi olduğu tartışması ortaya çıkmaktadır. İlk anda "yararcı", ya da matematiğin sunduğu olanaklar açısından bakıldığında böyle bir tartışmanın sonucu önemsiz görülebilir. Ancak, aşağıda sunmaya çalışacağım gibi bu tartışma, bilginin edinilmesi, kavramların oluşması, bilgilerle yeni bilgi ve kavramların üretilmesi, bilişsel süreçlerin değerlendirilmesi ve tüm bunların bir bileşkesi olan eğitim sürecinin toplumsal ve kültürel işlevleri açısından belirgin bir önem taşımaktadır.
Mutlakçı yaklaşımlara göre matematik, tümdengelimli mantığın sağlam temellerine dayanan nesnel, kesin ve düzeltilemez bir bilgi bütünüdür. Yirminci yüzyılın felsefe açılımlarından Mantıkçlık, Biçimcilik (Formalism) ve bir ölçüde Sezgicilik ve Platonizm mutlakçı yaklaşımlardır.2 Mutlakçı bakış açısı matematiği, evrensel, nesnel ve kesin olarak görür. Bunlar, insanların sezgileriyle keşfettiği ve kanıtlarla saptadığı gerçekliklerdir. Bu görüşü savunanlar arasında, bugünün yaşayan önemli matematikçilerden Roger Penrose ve John Barrrow'da vardır. Burada vurgulanması gereken nokta, bu bakış açısında matematiğin, bilimin kavramsal çerçevesini sağlarken "akıl almaz etkinliğine" dikkat çekilmesidir. Yoksa, günlük yaşamdan bağımsız olarak zaten bizim dışımızda oralarda bir yerde bulunan matematik, doğada yer alan desenleri nasıl bu kadar mükemmel betimleyebilirdi ki?
Matematiğe mutlakçı olarak yaklaşan felsefeler, matematiği veya matematik bilgiyi betimlemekle ilgilenmezler. Daha çok, matematik bilgiyi mutlak olarak garanti edecek etkin epistemolojik projeyle ilgilidirler. Epistemolojik amaçlar için katı mantıksal yapılarla özdeşleşmişlerdir. Buna göre, matematik bilgi zaman aşırıdır, ebedidir. Yeni kuramlar ve gerçeklikler keşfedilmeye devam edilse de, bunlar tarih dışıdır ve matematik tarihi, matematik bilginin doğasında ve doğrulanmasında konu dışı kalmaktadır. Bu nedenlerle de matematik bilgi, izole edilmiş arı bir bilgidir, evrensel geçerliliğiyle yararlıdır ve kültür dışıdır. Matematik bilginin tarihsel süreçteki gelişimi ve değişimini, üretim ilişkilerinden ve farklı kültürel ortamlardan bağımsız olarak ele alan bu yaklaşımı değerlendirmeye devam etmeden önce, buna karşıt olan görüşe de bir göz atalım.
Bu bakış açısı, matematik bilginin göreceli olduğu ve yanılabilir özelliklere sahip olduğunu savunur. Buna göre matematik, sürekli gelişmekte olan tamamlanmamış ve hiçbir zaman da tamamlanamayacak bir olgudur. "Yanılabilir olduğu için, düzeltilebilir, gözden geçirilebilir ve değişebilir niteliktedir. Matematik bilgi, keşfedilen bir varlık olmaktansa buluşun, icat edilmenin ürünüdür. Matematikteki yanılabilirlik, evrene ilişkin bilgi arayış süreçlerinin içinde olduğundandır. Wittgenstein, Matematiğin Temelleri Üzereine Uyarılar adlı eserinde matematiği, birbirleriyle çakışan ve birbirine kenetlenen dilsel oyunlardan oluşmuş bir renk cümbüşüne benzetir. Bu oyunlar anlamsı değildir, tersine kurallara bağlı matematik deneyime dayanan, matematik simgeselliğe ve düşüncelere anlam kazandıran oyunlardır. Örneğin değişim hızı olarak ele aldığımız türevde, limit kavramıyla bağlantı kurduğumuzda bir süreklilik olgusunu yaşam deneyimlerimizle değerlendirebiliriz. Gündelik yaşam gözlemlerimizi ve fiziksel olandan alğıladıklarımızı dile getirirken matematik bilgiyle bağlantı kurmaktan başka bir şey değildir bu oyunlar.
Matematiğin mutlak bilgiye dayanmadığını savunan Imre Lakatos'un verdiği bir örnek vardır. Bu, "Euler İlişkisi" olarak bilinir. Matematiksel cisimlerin, yüzey sayısı (Y), kenar sayısı (N) ve köşe sayısı (K) arasındaki ilişkinin, Y+K=N+2 olduğunu kanıtlamak için yüz yıldan fazla zaman gerekti. Ancak, bu bağıntı düz yüzeyli geometrik cisimler için geçerliydi. Eğrisel yüzeyler için yapılan çalışmalar, önerilen kuramlar ortaya çıkmaya devam etti. Ve her zaman bu kuramların boşlukları bulunarak gelişmesi süregeldi. Lakatos'a göre, matematikteki hiçbir tanım ve kanıt sonsuza kadar mutlak değildir ve yeniden ele alınıp düzeltilmesi olayından kurtulamaz. Bir başka küçük örnek de, iki nokta arasındaki en kısa uzaklığın doğru olduğu savıdır. Bu bir gerçekliktir. Ancak, bu iki nokta düzlemsel bir alan üzerinde ise "doğrudur". İzmir'den kalkan bir uçak İstanbul'a giderken eğer en kısa mesafeyi izleyecek olursa doğrusal bir yol üzerinden seyahat ederdi. Fakat bir eğiri çizerek yol alır bu uçak. Çünkü dünya dönmektedir. Euclid geometrisine dayanarak ifade ettiğimiz koordinat dizgesi, eğrisel bir geometri tanımlamasında geçersiz kalmaktadır. Yani, "doğru", "gerçeklik1" gibi olgular görecelidir. Biz matematiğin yarattık. Archimedes bize bir değerler dizgesi armağan etti. Olağan sayı dizgemiz onluktur. On parmağımız olduğu için. Eğer sekiz parmağımız olsaydı, belkide sekizli dizgeyi kullanırdık. Bilgisayarlar ikili dizgeyi kullanır. Onu da biz icat ettik. Çünkü her bir işlem için bir elektrik devresi içeren benzeşik bilgisayarlar bir bina kadar yer kaplıyordu. İkili dizgeyi icat ederek bir bina kadar olan benzeşik bilgisayarı, neredeyse bir kibrit kutusuna sığacak sayısal bilgisayara dönüştürdük. Matematiğin "icat ederek", evrende "keşfetmeyi" sürdürdüğümüz gerçekliklerin üstesinden gelmeyi başardık ve bu süreç devam ediyor.. Biz ışığın hızını icat etmedik, ancak onu Einstein'ın e=mc2 (enerji=kütle x ışık hızının karesi) gibi denklemlerle tartışmak, incelenmek için matematiği icat ettik. Başka bir deyişle doğayı, "matematik modelledik".






