Ekonomi

Kötü Bir Fincan Çay: Modern İstatistiğin Doğuşu | Ronald Fisher

 

Ronald Fisher, meslektaşına bir fincan çay ikram etmek istedi. Bunu yaparken bir tartışma başlatmak gibi bir niyeti de yoktu. Daha doğrusu çay ikram etmek isterken modern bilimin gelişmesi için uğraşacağını düşünmez.

1920’li yıllarda Ronald Fisher,  Londra’nın Kuzeyinde yer alan tarım araştırmaları istasyonunda çalışan, kısa boylu, yuvarlak çerçeveli gözlüklere sahip bir matematikçidir. İstasyonda çalışan bilim insanlarının daha iyi deney tasarlayabilmeleri için işe alınmıştır. Fisher,  istasyonda yaptığı işlerle başlarda çok da ilerleme sağlamamıştır. Bu istasyonda İngilizlerin meşhur çay molası için saat dörtte mola verirler.

Bir öğleden sonra Fisher, istasyonda beraber çalıştığı algler ile ilgilenen biyolog Muriel Bristol için her zamanki kıvamda bir fincan çay hazırlar. Fisher, Bristol’ün çayı sütlü olarak içtiğini bildiğinden önce biraz süt kaynatır sonra ona çayı ekler.

Bu kısım tam olarak sorunun başladığı noktadır. Fisher, Bristol’e çayı ikram ettiğinde Bristol çayı geri çevirir. “Bu çayı içemem.” der.

Fisher'in gençken çekilmiş fotoğrafı
Fisher’in gençken çekilmiş fotoğrafı

Fisher “Neden” diye sorar.

Kadın, “çünkü önce sütü bardağa boşalttın” diye cevap verir. Bristol, önce süt sonra çay dökülmeden hazırlanmış çayı hiçbir zaman içemediğini söyler. Bristol’ün içeceği sütlü çay için bardağa, önce çay dökülmeli daha sonra süt eklenmelidir.

Çay-önce / Süt-önce dökülmeli tartışması, İngiltere’ye çayın geldiği 1600’lı yıllara kadar geri gitmektedir. Çay yüzünden ortaya çıkan bu tartışma aşırı bir tartışma gibi görünse de her iki hazırlanış şeklinin kendi partizanları vardır. Partizanlar, birileri çayı “yanlış” şekilde yaparsa çılgına dönerlermiş. Hatta Londra’da bir gazete şöyle yazmıştı “İngiltere’de herhangi bir şey, yeni bir iç savaşa dönüşecekse,  büyük ihtimalle çay yüzünden olacaktır.”

Bir bilim insanı olarak Fisher tartışmanın anlamsız olduğunu düşünür. Termodinamik açıdan sıcaklıklar ve göreceli oranlar (süt/çay oranı) sabit kaldığı sürece A’yı B ile karıştırmak ve B’yi A ile karıştırmak aynı şeydir. Fisher ,kendinden emin bir şekilde Bristol’a şöyle bir açıklama yapar;

“Sıranın kesinlikle bir önemi yok.”

Bristol ise fikrinde ısrarcıydı “kesinlikle var” diyerek diretir. İddiasını ilerletir. Hatta her iki demleme şekli arasındaki tat farkını ayırt edebilir der.

Muriel Bristol
Muriel Bristol

Fisher için bu mantıksızdır ve bu fikirler alay ederek “Bu imkansız.” der.

Üçüncü bir kişi kimyager William Roach araya girmese tartışma bir süre daha devam edecekti. Roach, Bristol’a da aşıktır (daha sonra onunla da evlenmiştir). Bu yüzden onu savunmak ister. Fakat bir bilim insanı olarak ortada bir bilimsel açıklama olmadan Bristol’ün de haklı olduğu iddia edemez. Bu yüzden kafasında bir şeyler tasarlar.

“Hadi bir test yapalım.” der. Her iki demleme şeklinde de çay hazırlayalım. Bristol da tadına bakıp hangisinin çay-önce, süt-önce şeklinde olduğunu anlayıp anlamayacağına bakalım.

Bristol ve Fisher istekli bir şekilde bu fikri kabul eder. Fisher’in deney tasarlama konusunda arka planı olduğundan deneyin kusursuz bir şekilde yapılmasını ister. Bu yüzden deney üzerinde iyileştirmeler yapar. Fisher’a göre sekiz fincan çay yapılacaktı  ve bunlardan dördünde önce süt sonra çay koyulacaktı, diğer dördünde ise önce çay sonra süt eklenecekti. Bu fincanlar da rastgele Bristol’un tatması ve tahminde bulunması için ona verilecekti.

Bristol deneyi kabul etti. Roach ve Fisher ise çay demlemek için ortadan kayboldular. Kısa bir süre sonra ufak bir izleyici kitlesi ile beraber geri döndüler. Fincanların hangi sıra ile sunulduğu tarih içinde kayboldu. Buna rağmen deneyin sonucunu kimse unutamayacaktır

Bristol, ilk fincandan yudumladı ve dudaklarını şapırdattı.  Daha sonra tahminini açıkladı.

Büyük ihtimalle “ilk önce çay” dedi.

İkinci bardağı eline aldı ve yudumladı. “Önce süt.” dedi.

Bu olay altı defa daha tekrarlandı. Önce çay, önce süt, önce süt yine. Sekizinci fincana geldiklerinde Fisher bakakaldı. Bristol, her fincanda çayın mı sütün mü önce döküldüğünü doğru tahmin etmişti.

İlerleyen zamanlarda anlaşıldı ki kimyasal nedenlerden dolayı, çaya süt eklemekle süte çay eklemek aynı şeyler değildi. O zamanlar bunu kimse bilmiyordu. Sütün içinde bulunan yağlar ve proteinler,  hidrofobik veya sudan kaçan maddelerdir. Bu yüzden su ile süt karıştırıldığında, yağ ve proteinler su yüzeyinde ufak kürecikler oluşturmaktadır. Basit bir şekilde sütü kaynamış sıcak çaya döktüğünüzde, sütün ilk dökülen damlaları bozulmakta ve izole kürecikler haline gelerek su yüzeyine çıkmaktadır.

Sıcak su ile çevrelenen bu izole kürecikler haşlanmaktadır. Bu kesilmiş olan sütün içindeki proteinler 160 Fahrenheit derecede şekil değiştirerek açığa çıkar. İçen kişiye yanmış karamel benzeri bir tat vermeye başlar. Avrupa’nın birçok yerinden ultra yüksek derecede pastörize edilen sütün, Amerikalılar için tuhaf bir tada sahip olması da bu nedenledir. Tam aksi şekilde, çayı süte eklemek ise küreciklerin izole olarak kalmasını sağlayarak yanmış karamele benzer tadın dışarı çıkma ihtimalini, miktarını oldukça azaltır.

Süt-önce veya çay-önce demleme ile yapılan çaylardan hangisinin tadının daha iyi olduğu kişinin damak zevkine göre değişmektedir. Fakat Bristol’un bakış açısı doğrudur. Proteinlerin kimyası, demleme ile elde edilen lezzetlerin farklılaşmasına neden olur.

Halkın önünde tezinin yanlış olduğu ortaya çıkan Fisher için Bristol’ün zaferi kendisi açısından bir parça küçük düşürücüdür. Fakat deneyin önemi, daha sonra olanlardır. Biraz alıngan yapıya sahip olan Fisher, Bristol’ün şanslı olduğu için mi sekiz bardağın nasıl demlendiğini tam olarak tahmin edebildiği konusunu düşünmeye devam eder. Bunun için matematik bilgisini kullanarak Bristol’ün şansı ile ilgili olasılık hesaplamaları yapar. Yaptığı hesaplamalara göre Bristol’ün sekiz fincanı da doğru tahmin etme olasılığı yetmişte bir kadardır. Bu olasılık dahilinde Bristol farklılıkları doğru tahmin etmiş olabilir.

Deney hakkında düşünmeyi bırakmaz. Acaba bir noktada Bristol yanlış yapmış olabilir mi? Belki fincanların yerini değiştirmiş, yanlışlıkla tahminleri doğru çıkmıştır. Bu yüzden rakamları yeniden sınamış ve Bristol’ün bu tarzda hatalı durumlarda, tahminlerinin doğru olma  ihtimalinin yetmişte birden dörtte bire yükseldiğini bulmuştur. Başka bir deyişle, sekiz fincandan altısını doğru tahmin edebilmiş ise sekiz bardağın sekizini de doğru şekilde tahmin edebilecektir. Buna rağmen Bristol kabiliyeti konusunda kendinden daha az emin olmalıydı. Hatta Fisher, Bristol’ün tahminin güven aralığını bile hesaplayabilirdi.

Dahası, istatistiki olarak güvenilirlikten yoksunluk Fisher’a bir şeyler çağrıştırdı: kullandıkları örneklem çok küçüktü. Bu yüzden yeniden hesaplamalar yaptı. Deney açısından 12 fincan çayın, yani 6 fincan her iki şekilde de demlenmiş çayın daha iyi bir deneme olacağını buldu. Bir fincan çayı doğru tahmin etmek deney sonucu için daha az ağırlık taşıyacaktı. Bu yüzden tek bir bardak çay, çalışma sonucu oluşa dağılım grafiğinin basıklığını da çok artırmaz. Deneyin diğer varyasyonları ile ilgili fikirler de örneğin süt-önce, çay-önce fincanlar için rastgele rakamlar kullanmak ilerleyen aylarda  Fisher’in aklına gelemeye devam eden fikirlerden bir diğeridir.

Şimdi baktığımızda o gün yaşananlar vakit kaybı gibi görünebilir. Bütün bu olanlar sırasında Fisher’in patronu,  ona çay odasında deney yapması için para ödemiyordu. Fisher ise çay odasında yaşananlar hakkında düşünmeye devam ediyordu.

1920’li yıllarda bilimsel bir deney için standart bir yöntem yoktur. Deney sonuçları güvenilirlik açısından nadiren kontrol edilebiliyordu. bilimsel veri analizlerinin çoğu incelikten yoksun ve ilkeldi. Fisher daha iyi deneylerin tasarlanması için kiralanmıştı. Çay deneyi ise birçok şeyin farkına varmasını sağlamıştı. Çay odasında yaşananlar Fisher’in iyi bir deneyin nasıl tasarlanacağı ve istatistiksel analizlerin nasıl daha sağlıklı hale getirileceği konusunda fikirler üretmesine yardımcı olan bir olay olacaktır. Burada ürettiği fikirleri gerçek dünyada yapılan çalışmalarda özellikle hasat üretimi konusunda yapılan çalışmalara uygulayabilecekti.

Fisher, çalışmalarının meyvesi olarak ufuk açıcı iki tane kitap yayınladı. Araştırmacılar için İstatistiksel Yöntemler (Statistical Methods for Research Workers) ve Deneylerin Dizaynı (The Design of Experiments). Bu kitaplardan sonra da çalışmalarına devam eder. Dünya çapında halen kullanmaya devam ettiğimiz bazı temel kavramları çalışmalarına katar. Boş hipotez kavramı (null hypothesis), istatistiki anlamlılık (statistical significance) gibi kavramlar Fisher’in bilim dünyasına kattığı kavramlardan birkaçıdır. Dipnot olarak Fisher kitabında örnek olarak bütün ayrıntıları ile Muriel Bristol’un çay deneyini anlatmıştır.

Fisher’in entellektüel sezgisine rağmen bu özelliği onun sınıf, ırk ve sömürgecilik ile ilgili ön yargılarını etkilemedi. Fisher çok tanınmış bir “eugenist” (üst insan ırkı) savunucusu idi. Ömrünün sonuna kadar da bu inanca sahip olmaya devam etti. İkinci Dünya Savaşı sırasında Unesco tarafından düzenlenen ve ırkçılık/ kafatasçılık içeren Nazi bilimi ile mücadele etmeyi amaçlayan bilimsel koalisyonda da yer aldı. Buna rağmen bu projenin oldukça iyi niyetli ama yanlış hedeflenen bir plan olduğunu öne sürdü. Fisher’a göre bazı uluslar, doğuştan gelen özellikleri nedeniyle hem entellektüel hem de duygusal ilerleme açısından diğer insanlardan farklıdır.

Sabit fikirli, ırkçı düşüncelerinin Fisher’in ününe ve bilim camiasına mirası üzerine etkisi çok az olmuştur. Fisher’in çalışmaları, Charles Darwin’in Evrim Teorisi ve Gregory Mendel’in gen teorisinin birleşmesine yardımcı olduğundan biyoloji de efsane hale gelmiştir. Fakat Fisher’in bilime en büyük katkısı halen deney dizaynı üzerine yaptığı çalışmalardır. Onun bilimsel çalışmalar açısından devrim niteliğindeki imzalarının etkilerini her yerde görmeye devam etmekteyiz.

Bu makale Sam Kean tarafından yazılan “Ronald Fisher, a Bad Cup of Tea, and the Birth of Modern Statistics” makalesinin çevirisidir. Bire bir çeviri yapmak yerine makalenin özüne, kavramlarına dokunmadan daha iyi bir anlatım gözetilerek çeviri yapılmıştır.

Etiketler
Daha Fazla Göster

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu
Kapalı