Yeniçağda Batıda Bilimin Gelişimi ve Cumhuriyet Dönemi’nde Türkiye’de Bilim

Bu yüzyıllarda matematik alanında biri sayılar, grup ve fonksiyonlar kuramı vb. çok sayıda yeni kuramların geliştirilmesi, ikincisi de uzmanlaşmanın ortaya çıkması gibi dikkat çeken iki gelişme gerçekleşmiştir.

Uzmanlaşmanın artmasını, bu dönem matematiğindeki en önemli gelişme olarak belirtmek belki daha doğru olur. Çünkü bu dönemden itibaren Orta Çağ ve Rönesans dönemlerindeki gibi artık her şeyi bilen bir bilgin tipi (polymath) giderek yok olmaya yüz tutmuş, çalıştığı alanda uzmanlaşmasına göre sınıflandırılan bilim insanı öne çıkmaya başlamıştır. Bu durum aslında bilimlerde ortaya çıkan ve uzmanlaşma isteyen bilgilerin her geçen gün artması ve bilimlerde gerçekleşen çeşitlenmenin zorunlu bir sonucudur. Bu gelişmeden matematikte kurtulamamış örneğin sadece kümeler kuramıyla uğraşan ve bu alanda derinleşen matematikçilerden söz edilmeye başlanmıştır.

19. v 20. yüzyıllarda Geometri alanında Eukleides’in ünlü beşinci (paralel) postulatı daha önceki dönemlerde olduğu gibi teorem sanılarak çeşitli şekillerde kanıtlanmasına yönelik çalışmalara girişilmiş; bu girişimlerden Eukleides-dışı geometriler ortaya çıkmıştır. Bu süreçte ortaya çıkan ilk dikkat çeken gelişme Nicolai Lobatchevski’nin (D.1792-Ö.1858) ve Bernhard Riemann’ın (D.1826-Ö.1866) kendi adlarıyla anılan geometrilerini kurmaları olmuştur. Böylece işlevselliği bulunan, yeni bir mekân ve doğa tasavvuru oluşturulabilmenin önü açılmıştır. Einstein’ın Riemann geometrisine dayalı olarak fizik evren görüşünü oluşturması bu durumun en iyi kanıtıdır. Ek bir bilgi olarak, Eukleides geometrisinde (düzlem) bir üçgenin iç açılarının toplamı 180 derece, eğer Lobatchevski geometrisini (hiperbolik) esas alırsanız, üçgenin iç açılarının toplamı 180 dereceden küçük, Riemann geometrisini (eliptik) esas alırsanız, bu kez 180 dereceden büyük olacaktır. Böylece geometrinin salt rasyonel ve tümdengelime (dedüksiyon-deduction) dayalı bir bilim dalı olduğu, yeni ve kendi içinde tutarlı tanım, aksiyom ve postulatların geliştirilmesiyle yeni mekân ve zaman tasavvurlarının oluşturulabileceği anlaşılmış, artık doğa bilimlerinde başarılı olmak için yüksek matematik ve geometri bilgisinin olmazsa olmaz bilimler olduğu tereddütsüz anlaşılmıştır.

Yeni teleskoplarla sağlanan dakiklik, gezegen yörüngelerinin matematik olarak daha ayrıntılı çizilebilmesine olanak tanımış ve bunun sonucu olarak herhangi bir gezgenin yörüngesini oluşturan çizelgede gerçekleşecek bir sapmayı belirlemek olanaklı hale gelmiştir. Bu çalışma biçimi yeni gezegenlerin ve uydularının belirlenmesini kolaylaştırmıştır. Çünkü gezegenin yörüngesinde bir kayma tespit edilmesi demek, bilinen Newton kuvvet kanunlarına göre (kuramsallaşmanın en büyük yararı bu gibi çıkarımlara izin vermesidir) o gezegene etki eden ancak henüz gözlemle varlığı belirlenmemiş bir gezegenin veya ona çekim etkisi uygulayan bir kütlenin var olması demektir. Bu kuramsal bilginin sağladığı avantajla Alexis Bouvard (D.1767-Ö.1843) 1821 yılında Uranüs’ün yörünge gözlemlerine ilişkin çizelgelerinde yarım dakikalık bir hata olduğunu belirlemiş ve astronomların dikkatini çekmiştir. Konu üzerine yoğunlaşan John Couch Adams (D.1819-Ö.1982) ve Le Verier (D.1811-Ö.1877) Uranüs’ün yörüngesinde hataya neden olan kütlenin koordinatlarını ve büyüklüğünü hesaplayabilmiştir. Artık geriye söz konusu koordinatları teleskopla taramak kalmıştır ve bu işi de 1846’da Johamm Galle gerçekleştirmiş ve Neptün’ü bulmuştur. Görüldüğü üzere Neptün’ün keşfi, kuram ve gözlemin mükemmel birlikteliğinin bir sonucudur. Kuramsallaşmanın yarattığı büyük kazanımın sonucu olarak, kısa süre sonra Neptün’ün yörüngesinde bazı sapmalar olduğu anlaşılınca, aynı akıl yürütmeyle 1915 yılında nedenin başka bir gezegen olması gerektiği çıkarsanmış (dedüksiyon), 1930  yılında, C. W. Tombaugh Plüton’u bulmuştur. Plüton’un yörüngesinde de bazı sapmalar belirlenince, aynı yöntemle 1978’de Plüton’un uydusu Charon keşfedilmiştir. Böylece daha önceki yüzyıllarda belirlenen kuyruklu yıldızlar ve asteroitler de dâhil olmak üzere, Güneş sisteminin dokuz gezegenden oluştuğu anlaşılmıştır.

(Bugün Güneş sistemimiz 9 değil, 8 gezegenden oluşmaktadır. Çünkü Uluslararası Astronomi Derneği 2007 yılında aldığı bir kararla, Güneş sisteminin yörünge düzlemine olan konum açısının farklı olması, Güneş sisteminden daha çok Kuiper asteroit kuşağına yakınlığı ve kütlesinin çok küçük olması gibi gerekçelerle Plüton’u gezegen statüsünden çıkarmıştır.)

19. ve 20. yüzyıl astronomisindeki önemli bir gelişme de herhangi bir yıldızın yaydığı ışığın spektral analiziyle yapısının incelenmesini amaçlayan astrofiziğin yeni bir dal olarak gelişmesidir. Spektroskoptan geçirilen ışık ışınlarının analizine duyulan ilgi çok eskilere dayanmakla birlikte ilk köklü incelemeler 17. yüzyılda gerçekleştirildi. 17. yüzyıldan önce özellikle İslâm dünyasında İbn el-Heysem (D.965-Ö.1039) ve Kemâlüddîn el-Fârisî (öl. 1320) som camdan veya içi saf suyla doldurulmuş cam kürelerle ışık ışınlarının analizini yapmış ve renk incelemelerinde bulunmuşlardı. Bu çalışma sürecinin ilk önemli başarısını Kemâlüddîn el-Fârisî gökkuşağının oluşumunu doğru olarak ve bugünkü bilgilere uygun şekilde açıklamakla elde etmiştir. Modern dönemin başlarında Grimaldi ve Huygens’in ışığın niteliği ve yayılımının biçimine ilişkin çalışmalarının ardından Newton, tam anlamıyla dikkatini bu kez renk konusuna yoğunlaştırdı ve renk hakkında ilk ayrıntılı bilgilere ulaştı. Renklerin belirli bir kırılabilirlik değerinin olmasından hareketle, gök nesnelerinden gelen ışıkların oluşturduğu renk düzenekleri arasında analojik irdelemeler yapan bilim insanları, renk analiziyle gök nesnelerinin yapısı hakkında önemli bilgiler edinileceğini anladılar. Bu bakış açısıyla W. Hyde Wollaston (D.1766-Ö.1828) Güneş’ten gelen ışığın spektrumunda (tayf) anlamlandıramadığı farklı büyüklükte dikey ve siyah çizgiler olduğunu belirledi (1802); Joseph Fraunhofer (D.1787-Ö.1826) ise bu çizgilerin (yaklaşık 574 tane) Güneş’ten çıkan ışınların daha soğuk gazlardan geçmesi nedeniyle spektrumda siyah olarak göründüğü varsayımını oluşturdu (1814). Sınanmaya açık bu varsayımın ardından çalışmalarını sürdüren Fraunhofer her yıldızın kendisine özgü spektrumu olduğunu gösterdi ve bu çizgilere Fraunhofer Çizgileri adı verildi. 1859’da Gustav Robert Kirchoff (D.1824-Ö.1887) ve Robert Wilhem Bunsen (D.1811-Ö.1899), sıcaklıkla spektrum çizgileri arasında bir bağıntının olduğunu kanıtladılar ve her çizginin bir elemente karşılık geldiğini buldular

Büyük patlama aslında evrenin nasıl oluştuğunu açıklamaya yönelik ve sınanmaya açık bir varsayım olarak geliştirilmişti. Uzun bir süreden bu yana yapılan gezegen ve galaksilerin hareketlerine ilişkin gözlem çalışmaları sonucunda galaksilerin birbirlerinden uzaklaştıklarının belirlenmesi ve bunun bir sonucu olarak evrenin genişlediğinin anlaşılması, büyük patlamanın daha fazla üzerinde durulmasına neden oldu. Genişleme ve galaksilerin birbirlerinden uzaklaşması gözlemlerinden hareketle bilim insanları evrenin yaklaşık 13.7 milyar yıl önce tek bir nokta büyüklüğünde yoğunlaşmış maddenin patlaması sonucu ortaya çıktığına ve genişleyerek bugünkü haline geldiğine karar verdiler. Burada da gözlem bilgisinin olağanüstü katkısının bulunduğu açıkça görülmekle birlikte, birçok matematik hesaplamanın sonuca varmayı sağladığı unutulmamalıdır. Özellikle uzak galaksilerin kaçış hızlarının fark edilmesi ve bunlar üzerine yapılan ölçme çalışmaları büyük patlama varsayımını pekiştirmiştir. Spektroskopla yapılan tayf analizlerinin büyük katkı yaptığı evrenin oluşumuna ilişkin bu açıklama, Cristan Doppler’in (D.1803-Ö.1853), bazı yıldızların spektral analizlerinde tayfın kırmızı ucuna doğru, bazılarının ise mor ucuna doğru kaydıklarını gözlemlemesi (1842) beklenenden öte bir farkındalık yarattı ve yine rasyonel tümdengelim yoluyla kaymanın analitik açıklamasını yapabildi. Kırmızıya kaymanın nedeni, o yıldızların Dünya’dan öteye, mora kayanların ise Dünya’ya doğru yol almalarıydı. Böylece bilim insanlarının genişleyen evren ve genişlemeyle birlikte gerçekleşmesi olası hareket biçimleri üzerinde durmaya başladılar ve Edwin P. Hubble (1889-1953), uzaklaşma ve yaklaşma hızları üzerinde hareket analizine girişti. Özellikle Andromeda ve diğer bazı galaksilerin hızlarını belirlemek için girişimde bulunan (1922) Hubble, hız belirlemesi için Doppler etkisinden yararlanma yoluna gitti ve sonuçta yıldızların büyük kısmının Dünya’dan uzaklaştıklarını, bundan dolayı da bunların tayf analizlerinde kırmızı uca doğru kaydıklarını kanıtladı (1924). Öyleyse evren sanıldığı gibi durağan değil, genişleyen bir bütündür. Bir kez daha matematik devreye girdi ve Hubble, bu keşfini veya bilimsel katkısını matematik yoldan ifade ederek bir grafik biçimine dönüştürdü; böylece Hubble Yasası doğdu.

Evrenin oluşumu, galaksilerin yapıları yıldızların spektral analizleri, büyük patlama hakkında ulaşılan gözlemsel veriler ve bunların yüksek matematiğin olanaklarıyla modellenmesi, bilim insanlarının evrenin daha da derinlerine gitme isteğini coşturdu ve uzayda yolculuk yapma denemeleri ön plana geçti. Bu yolculuğun yapılmasını sağlayacak roketlerin yapımını başaran bilim dünyası, ardından Dünya’dan uzaya, örneğin Ay’a nasıl gidileceğinin kurallarını ve ilkelerini belirleme çabasına girdi ve 1936 yılında başarılı ilk denemelerde bulunabilecek düzeye ulaşıldı. Nihayet Ruslar uzaya ilk yapay uydu olarak Sputnik-1’i, 4 Ekim 1957’de göndermeyi başardılar. 31 Ocak 1958’de ise aynı işi Amerika gerçekleştirdi. Bu insansız deneme uzay teknolojisine sahip ülkelerde amansız bir rekabete yol açtı ve Ruslar bu kez de 12 Nisan 1961’de Vostok-1 adlı roketle birlikte uzaya ilk insanlı yolculuğu Yuri Gagarin ile yapmayı başardılar. Ardından Amerika aynı işi Apollo-8 ile 21-27 Aralık 1968’de Frank Borman, James Lowel ve William Anders’i göndererek tekrarladı. 20 Temmuz 1969 günü ise Neil Armstrong, Edwin Aldrin ve Michael Collins Apollo-11 uzay aracı ile Ay’da Sessizlik Denizi diye adlandırdıkları bölgeye indiler ve Armstrong Ay’da yürüyen ilk insan oldu. Günümüzde uzay aracı teknolojisi olağanüstü gelişme kaydetmiştir ve artık çok uzak gezegenlere yolculuk planları yapılmaktadır.

Coulomb Kanunu, Newton’un kütle çekim yasasının elektrik alanına uygulanmasıdır ve burada da elektrik yüklü iki parçacığın birbirlerini yükleriyle doğru orantılı, aralarındaki mesafenin karesiyle de ters orantılı olarak etkileyeceklerini dile getirilmektedir

Sürekli elektrik akımı üretecek bir kaynak olarak pilin icadından sonra, elektrik ve manyetizma araştırmaları hızlandı ve Hans Christian Oersted, elektrik ve manyetizma arasındaki yakın ilişkiyi gösteren, pusula iğnesinin elektrik akımı tarafından sapmaya uğratıldığını keşfetmesiyle (1820) önemli bir başarı daha gerçekleştirilmiş oldu. Böylece elektrik akımının çevresinde manyetik bir alanın yani mıknatıslanmanın oluştuğu anlaşıldı. André Mariè Ampère (D.1775-Ö.1836) ise dairesel bir telden geçen akımın, bir mıknatısın ürettiğine benzer bir manyetik kuvvet ürettiğini ve akım taşıyan iki telin, iki mıknatısın birbirlerine manyetik kuvvet uygulamasına benzer biçimde manyetik etkileşimde bulunduklarını gösterdi. Böylece mıknatıslanma ve elektrik arasında ilişki olduğu anlaşılmış oldu.

Clerk Maxwell (1831-1879) Faraday’ın “bütün etkileşim türleri kuvvet çizgilerinin yarattığı tek bir manyetik alandır” yargısını temele alan Elektromanyetik kuramı geliştirdi ve Faraday’ın yargısını matematik olarak ifade ederek, karşılıklı etkileşimin, elektriklenmiş veya manyetik nesnelerin yakın çevrelerinde gerçekleştirdikleri bir durum olduğunu kanıtladı. Kısaca elektromanyetik etki olarak ifade edilen bu etkiyi dinamik olarak değerlendiren Maxwell, elektromanyetik etkinin de dalga nitelikli olduğunu savunmuştur. Bu durumda diğer dalga türlerinde olduğu gibi, elektromanyetik dalgaların da iletilmesi için “ortama” gereksinim duyulmuş ve Maxwell bu ortama elektromanyetik alan adını vermiş ve “elektrik alanı”, “elektromotive kuvvet”, “elektriksel polarizasyon ve yer değişimi” gibi matematik yoldan incelenmesini sağlayacak kavramlarını oluşturmuştur. Burada özellikle dikkat edilmesi gereken husus, Maxwell’in elektromanyetik dalgaların ses veya su dalgalarından farklı olarak boşlukta, (boş uzayda) saniyede 300.000 kilometrelik bir hızla yayılabileceğini ileri sürmesidir. Maxwell’in ulaştığı sonuçlar 1880’de Heinrich Hertz tarafından deneysel olarak kanıtlanmıştır.

Thomas Young (D.1773-Ö.1829) olmuştur. Çalışmalarına “eğer ışığın hızı hep aynıysa, bunun nedeni nedir?” sorusuyla başlayan Young, Parçacık kuramının bu soruya doyurucu yanıt veremeyeceğini ileri sürerek şöyle bir karşı çıkışta bulunur: “Eğer ışık parçacıklardan oluşsaydı, onları fırlatan kuvvetin bütün nesnelerde eşit olmaması nedeniyle, hızlarının da sabit olmaması gerekirdi. Örneğin fırlatma kuvveti Güneş’te daha fazla, mumda daha azdır. Oysa kaynağı ne olursa olsun ışığın hızı daima sabit kalmaktadır.

Işığın polarizasyonunu, yani kutuplaşması  Étienne Louis Malus (D.1775-Ö.1812) tarafından keşfedilmiştir.

Deneyle belirlenmek istenen husus aslında basitti. Eğer esir denilen özel bir madde bütün evreni kaplıyorsa, evrenin bir parçası olan Dünya da ister istemez bu ortam içerisinde sarmalanmış olmalı, başka bir deyişle adeta her yeri kaplayan esir denizinde yüzmeliydi. Aynı zamanda esir olağanüstü hızla hareket eden ışığın hareketine eşlik edecek bir nitelik de taşımalıydı. Bunlara ek olarak Dünya’nın Güneş’in etrafında saatte 100.000 kilometrelik (30 km/sn) bir hızla devindiği göz önüne alındığında, çevresinde bir esir akımı yaratmasını düşünmemek için neden yoktur. O zaman Dünya’nın dönüş yönünde gönderilen ışığın hızıyla, tersi yönden gönderilen ışığın hızı arasında gözlemlenebilir veya ölçülebilir bir farklılık olmasını beklemek yerinde olur. Yani hareket yönünde ışık hızlanacak, tersi yönde yavaşlayacaktır.

Şimdi sıra bu çıkarımın deneysel olarak kanıtlanmasına gelmişti. Michelson ve Morley, bu amaçla geliştirdikleri bir girişimölçerle deniz seviyesine yakın bir yerde bir deney gerçekleştirdiler. Harika bir düzenek kullansalar da, en ince ayrıntısına varıncaya kadar
düşünülmüş bir varsayımla çalışsalar da, deney sonucunda Dünya’nın esire göre hareketinden kaynaklanan en küçük bir etki bile bulamadılar. Kısacası ışığın hızı her doğrultuda aynıydı. Esir diye bir “madde” yoktu.

Ulaşılan bu sonuç dönemin fiziği açısından bir bunalıma yol açtı. Çünkü başta Maxwell’in geliştirdiği Elektromanyetik kuram olmak üzere, egemen kuramlar esirin varlığına dayanmaktaydı. Deney sonuçları dikkate alındığında, gözlem sonuçlarıyla kuramın öngörülerinin örtüşmediği, aksine çeliştiği anlaşılıyordu. Deney gerçek bir krize yol açmıştı. Çünkü bu durumda ya kuramdan vazgeçilecekti, ya da deney sonuçlarının başarısız olduğu kabul edilecekti. Tartışmalar Einstein’ın Görelilik Kuramını oluşturmasına kadar devam etti.

Einstein'a göre, hareketin tam bir tarifini verebilmek için nesnenin durumunun belirli bir başvuru noktasına göre zamanla nasıl değiştiğinin belirlenmesi gerekir. Bunun için de geleneksel fiziğin referans noktasını kullanmak yerine matematik tanımlamalar için kullanışlı bir sistem olan koordinat sistemini benimser. Bu bağlamda hareketin eylemsizlik ilkesine göre gerçekleştiği koordinat sistemlerinden birinin Galileo Koordinat Sistemi olduğunu ileri süren Einstein, bu türden sistemlerde doğa yasalarının tamamen geçerli olacağını ileri sürer; çünkü bu sistemlerde söz konusu edilen hareketler ve bunların hızları son derece “sınırlıdır”. Dolayısıyla bu sistemlerde hızların toplanması denilen basit, ancak işlevsel bir ilke geçerlidir.

Newton’un hareket kanunlarına göre: Kuvvet=eylemsizlik kütlesi x ivme’dir. Burada eylemsizlik kütlesi, ivmelenmiş cismin özel bir sabitidir. Eğer çekim, bir alanın etkisinin sonucuysa, o zaman şöyle denilebilir: Kuvvet=Çekim Kütlesi x Çekim Alanının Şiddeti. Burada çekim kütlesi, yine cisme özgü bir sabittir. Bu iki bağıntıdan ise şu denklem yazılabilir: İvme=Çekim Kütlesi/Eylemsizlik Kütlesi x Çekim Alanının Şiddeti. Deneyle kanıtlandığı üzere, eğer ivme cismin durumundan ve cinsinden bağımsızsa ve belli bir çekim alanı için hep aynıysa, o zaman çekim kütlesinin, eylemsizlik kütlesine oranı da, bütün cisimler için aynı olmalıdır. Birimlerin uygun bir biçimde seçilmesiyle, bu oran 1’e eşitlenebilir. O zaman ortaya şu kanun çıkar: Bir cismin çekim kütlesi, eylemsizlik kütlesine eşittir.

19. ve 20. yüzyılların kimya alanındaki kuramsal en büyük başarısı John Dalton’un (D.1766-Ö.1844) atom kuramını oluşturmasıdır. Bütün maddelerin atomlardan oluştuğunu savunan bu kurama göre, elementlerin farklılıkları kendilerini oluşturan atomların farklı oranlarda bileşmesinden kaynaklanmaktadır. Gazların da atomlardan oluştuğu belirlendi ve aynı koşullar altında bütün gazların eşit sayıda atomları içerdiği anlaşıldı. Gay Lussac (D.1778-Ö.1850) bu belirlemesini Avagadro Yasası denilen kurala bağladı. Elementlerin atom ağırlıklarına göre sınıflandırılması da bu dönemde Mendelyev (D.1834-Ö.1907) tarafından gerçekleştirildi.

Üzerine düşen bütün ışınları soğurma özelliği gösteren cisimlere siyah cisim denir. Siyah cisimde soğurma ve ışıma katsayıları eşittir. Bundan dolayı siyah cisim üzerine düşen enerjiyi soğurduğu gibi, soğurduğu enerjiyi de ışıyabilen cisimdir.

Metal bir yüzeyin ışınlanmasıyla serbest hale geçen elektronlara “foto elektron” ve bu elektronların bir akım oluşturmasına da “fotoelektrik” adı verilmektedir.

19. ve 20. yüzyıl biyolojisinin önemli konularından birini hücre çalışmaları oluşturmaktadır. İlk ulaşılan bilgi hücrenin bağımsız bir yapı olduğu ve hem bitkilerin hem de hayvanların hücrelerden oluştuğudur. John Brown ve ardından Mathias Jacop Schleiden’ın geliştirdikleri bu düşünce temelinde konuya yaklaşan Theodor Schwann bitki ve hayvan hücrelerinin ortak yapıya sahip olduklarını, her iki hücrede de zar, protoplazma ve çekirdek bulunduğunu belirledi. Protoplazmanın hücrede üremeyi, beslenmeyi ve gelişmeyi sağladığını bulan Schwann Hücre Kuramı’nı geliştirmiş oldu.

20. yüzyılın önemli başarılarından biri de bilgisayarların geliştirilmesidir. Elektriğin doğasının anlaşılması ve kullanım alanlarının her geçen gün artması elektrikle çalışan sistemlerin de geliştirilmesine yol açtı. Bu alanda Charles Babbage (1792-1871) elektrikle çalışan hesap sistemini geliştirdi ve bilgisayarlara giden yolu açmış oldu. Buna karşın Konrad Zuse ise bugünkü anlamda bilgisayarların ilk örneği kabul edilecek, devrelerden oluşan ve elektron lambalarının kullanıldığı, bir model geliştirdi (1941). Umut vadeden bu makineden sonra 1946’da ise Amerika’da işlem hızı görece daha yüksek olan, tonlarca ağırlıkta dev boyutlu bir model geliştirildi. Çok büyük sayılar üzerinde işlem yapması bakımından heyecan verici olsa da, günümüz kişisel bilgisayarlarıyla kıyaslandığında hayal kırıcı olmaktan kurtulamayan bu model giderek biçim ve işlem hızının yükselmesi bakımlarından hızla geliştirildi ve her geçen gün boyutları inanılmaz ölçüde küçültülebildi. Yazılım çalışmalarıyla becerileri inanılmaz boyutlara taşınan bilgisayarlar, günümüzde iletişim, ulaşım, eğitim-öğretim ve her türlü otomasyonun gerçekleştirilmesinde kullanılan harika makineler haline geldi.

Atatürk’ün sözünde dile getirilen düşünce aslında Cumhuriyet projesinin özlü ifadesidir. Öyleyse Cumhuriyetin ideal ölçülerde, evrensellik niteliği gözetilmiş, yerel olanların evrensel içinde yer bulabildiği bir yapı olarak kurulabilmesi ve devamlılığının garanti altına alınabilmesi için, bilimsel, düşünsel ve kültürel alanlarda yapılması gereken yeniliklere gereksinim olacağı açıktır. Bu yenilikler bugün Atatürk Devrimleri olarak tarihte yerini almıştır. Şu halde Cumhuriyet aslında “yeni bir hayattır.” Bu yeni hayatın oluşması ve kalıcı hale gelebilmesi için geniş çaplı bir entelektüel yenilenmeye gereksinim vardır

Bilginin üretilmesinde ve geliştirilmesinde, en az üniversiteler kadar önemli görevleri olan başka kurumlara da gereksinim vardır. Bu nedenle genç Cumhuriyet’in gelişim çizgisine koşut bir biçimde, bilimin yerleşmesini, yaygınlaşmasını ve toplumsallaşmasını, aynı zamanda bilim ve teknoloji alanında gerekli olan atılımların yapılmasını sağlamak amacıyla Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK, 1963) kurulmuştur. Sağlık alanında araştırmalara öncülük etmesi için Refik Saydam Merkez Hıfzıssıhha Enstitüsü (RSHM, 1988) ve ülkenin yer altı ve yer üstü zenginliklerini belirlemesi ve işletilebilmesi için de Maden Teknik Arama Genel Müdürlüğü (MTA, 1935) kısa sürede hayata geçirilmiştir. Genç Cumhuriyet uzay araştırmalarına da ilgisiz kalmamış daha önce 1911 yılında kurulmuş Kandilli Gözlemevi 1947 yılından itibaren çağdaş nitelikli bir araştırma kurumu haline getirilmiştir. Ayrıca 1997 yılında TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi’nin (TUG) de kurulduğu ve başka birçok araştırma kurumun da oluşturulduğu hatırlanmalıdır.