Carl Wieman Kimdir?

Carl Wieman Kimdir?

Bir fizik dersinde formülü öğrenmek başka, o formülün ne anlattığını kavramak başka. Carl Wieman, kariyerinin önemli bir bölümünü bu farkı anlamaya ayırdı. Onu bilim dünyasında ünlü yapan ise atomları olağanüstü düşük sıcaklıklara soğutarak gerçekleştirdiği deneydi. Wieman’ın çalışmalarında iki soru öne çıkıyor: Madde nasıl davranır ve insanlar bunu nasıl öğrenir?

26 Mart 1951’de ABD’nin Oregon eyaletindeki Corvallis’te doğdu. Fizik eğitimini Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) tamamladı ve 1973’te mezun oldu. Ardından Stanford Üniversitesi’nde çalışmaya başladı; 1977’de fizik doktorasını aldı. Araştırmalarında atomların davranışını ve ışıkla etkileşimini inceleyen deneysel fiziğe yöneldi.

Nobel’i Getiren Deney

Wieman’ın en bilinen başarısı, Colorado Üniversitesi Boulder’daki JILA araştırma merkezinde Eric Cornell ile yürüttüğü Bose-Einstein yoğunlaşması çalışmalarıdır. Bose ve Einstein’ın 1920’lerde ortaya koyduğu kuramsal öngörü, 1995’te çok soğuk ve seyrek bir rubidyum gazında deneysel olarak gözlemlendi.

Peki bu neden önemliydi? Günlük hayatta maddeyi çoğunlukla katı, sıvı ve gaz olarak tanıyoruz. Ancak bazı atomlar, mutlak sıfıra çok yakın sıcaklıklarda aynı kuantum durumunda toplanabiliyor. Böylece tek tek parçacıkların özellikleri yerine, birlikte sergiledikleri kuantum davranışı belirginleşiyor. Bose-Einstein yoğunlaşması adı verilen bu durum, kuantum fiziğini deneylerle incelemek için yeni bir alan açtı. Popüler anlatımlarda kullanılan “maddenin beşinci hâli” ifadesi de bu özel durumu anlatıyor.

Bu çalışmalar sayesinde 2001 Nobel Fizik Ödülü’nü Eric Cornell ve Wolfgang Ketterle ile paylaştı. Ödül, soğuk atomlarla gerçekleştirilen deneyleri ve oluşan yoğunlaşmaların özelliklerine ilişkin ilk temel araştırmaları kapsıyordu.

Bilimi Öğrenmenin Daha İyi Bir Yolu

Wieman’ın eğitimle ilgisi Nobel’den sonra başlamadı. Daha önce de öğrencilerin derslerde neyi gerçekten öğrendiğini sorguluyordu. Zamanla bu konu, araştırmalarının merkezine yerleşti. Öğretim yöntemlerini alışkanlıklara göre seçmek yerine, sonuçlarını ölçerek değerlendirmeyi savundu.

Bu yaklaşımın sınıftaki karşılığı aktif öğrenme oldu. Öğrenci yalnızca anlatılanları dinlemekle kalmıyor; bir soruya cevap arıyor, çözümünü arkadaşlarıyla tartışıyor ve düşüncesindeki eksikleri öğretmenin geri bildirimiyle fark ediyor. Amaç, daha çok bilgi ezberletmekten ziyade öğrencinin bilgiyi kullanabilmesini sağlamak.

2007’de British Columbia Üniversitesi’nde başlayan Carl Wieman Bilim Eğitimi Girişimi, bu anlayışı üniversite derslerine taşıdı. Program, öğretim üyelerine ders hedeflerini belirleme, öğrenmeyi ölçme ve derslerini araştırma bulgularına göre geliştirme konusunda destek verdi.

Wieman’ın Türkiye’deki öğrenci ve öğretmenleri de ilgilendiren bir başka katkısı, 2002’de kurduğu PhET İnteraktif Simülasyonlar projesidir. Ücretsiz araçlar, fizik ve matematik başta olmak üzere çeşitli derslerde kavramları ekranda deneyerek öğrenmeye yardımcı olur. Örneğin öğrenci bir elektrik devresini değiştirebilir, yaptığı değişikliğin sonucunu gözlemleyebilir. Türkçe seçeneklerinin de bulunması, bu araçları derslerde kullanmayı kolaylaştırır.

2013’te Stanford Üniversitesi’ne katılan Wieman, fizik ile eğitim alanlarını bir araya getiren çalışmalarını burada sürdürdü. Güncel üniversite kaydında emeritus öğretim üyesi olarak yer alıyor. Eğitim araştırmalarıyla 2020 Yidan Eğitim Araştırmaları Ödülü’nü aldı. Bilime katkısı böylece hem atomların davranışını anlamakta hem de öğrencilerin bilimsel düşünme becerilerini geliştirmekte karşılık buldu.