1920’lerin başında İngiltere’de düzenlenen küçük bir çay deneyi, ilk bakışta önemsiz bir tartışmayı çözmeyi amaçlıyordu: Çaya önce sütü eklemekle sütü önce fincana koymak arasında gerçekten fark var mıydı? Ancak bu basit soru, istatistikçi Ronald Fisher’ın iyi bir bilimsel deneyin nasıl tasarlanması gerektiği üzerine düşünmesine yardımcı oldu.
Bu deney; rastgeleleştirme, sıfır hipotezi ve deney sonuçlarının olasılıkla değerlendirilmesi gibi düşünceleri açıklayan en ünlü örneklerden biri hâline geldi.
Her Şey Kötü Hazırlanmış Bir Çayla Başladı
Ronald Aylmer Fisher, 1919 yılında Londra’nın kuzeyindeki Rothamsted Deney İstasyonunda çalışmaya başladı. Burası tarımsal araştırmaların yürütüldüğü önemli bir merkezdi. Fisher’ın görevi, farklı gübrelerin ve yetiştirme yöntemlerinin ürünler üzerindeki etkisini anlamaya çalışan araştırmacılara istatistiksel yöntemlerle yardımcı olmaktı.
Rothamsted çalışanları her gün öğleden sonra çay molası veriyordu. Anlatıya göre Fisher bir gün, istasyonda alg biyoloğu olarak çalışan Muriel Bristol için bir fincan çay hazırladı. Fincana önce sütü, ardından sıcak çayı koydu.
Bristol çayı içmek istemedi. Çünkü ona göre süt, çaydan sonra eklenmeliydi. Üstelik iki yöntemle hazırlanan çaylar arasındaki farkı yalnızca tadarak anlayabildiğini söylüyordu.
Fisher bu iddiaya kuşkuyla yaklaştı. Sonuçta aynı miktarda süt ve çay karıştırılıyor, karışım yaklaşık olarak aynı sıcaklığa ulaşıyordu. Bu nedenle ekleme sırasının önemli olmaması gerektiğini düşünüyordu.
Tartışmaya tanık olan kimyager William Roach, sorunu konuşarak çözmek yerine bir deney yapmayı önerdi. Fisher, Bristol’un gerçekten farkı anlayıp anlayamadığını sınamak için sekiz fincan çay hazırlayacaktı. Bunların dördünde fincana önce süt, sonra çay, diğer dördünde önce çay, ardından süt eklenecekti.
Fincanlar Bristol’a rastgele bir sırayla sunulacaktı. Bristol ise hangi dört fincanın birinci, hangi dört fincanın ikinci yöntemle hazırlandığını belirleyecekti.
Muriel Bristol, bu meydan okumayı kabul etti. Fisher ve kimyager William Roach, çayları hazırlamak için işe koyuldular. Birkaç dakika sonra sekiz fincan çayla geri döndüler. Bristol, sunulan fincanlardan her birini dikkatle tattı ve anlatıma göre sekiz fincanın da sırasını doğru bildi.
Sekiz Fincanı Doğru Bilme Olasılığı Nedir?
Bristol’ün bu başarısı sadece şansa mı bağlıydı, yoksa gerçekten tadı ayırt edebiliyor muydu? Fisher, bu sorunun peşini bırakmadı ve olasılıklar üzerine düşünmeye başladı.
Bristol, sekiz fincan arasından “önce süt” yöntemiyle hazırlanan dört fincanı seçmek zorundaydı. Sekiz fincandan dört tanesini seçmenin toplam C(8,4)=70 yolu vardır. Bu 70 seçimden yalnızca biri tamamen doğrudur. Dolayısıyla Bristol hiçbir tat farkı algılamadan rastgele seçim yapsaydı bütün fincanları doğru sınıflandırma olasılığı 1/70 kadar, yani yaklaşık yüzde 1,43 olacaktı.
Bu kadar düşük bir olasılık, Bristol’un yalnızca şanslı olmadığını düşündürüyordu. Başka bir ifadeyle sonuç, onun iki hazırlama yöntemi arasındaki farkı gerçekten algılayabildiğine dair güçlü bir kanıt sunuyordu.
Çaya Önce Süt Eklemek Gerçekten Fark Yaratır mı?
Çay ile sütün hangi sırayla karıştırıldığı, karışımın ulaştığı son sıcaklığı fazla değiştirmeyebilir. Ancak sütün sıcak çayla ilk temas ettiği andaki koşullar iki yöntemde aynı değildir.
Süt sıcak çaya eklendiğinde ilk damlalar daha yüksek sıcaklıkla karşılaşır. Çay sütün üzerine döküldüğünde ise sıcaklık daha yavaş yükselir. Bu durum süt proteinleriyle çaydaki bileşiklerin etkileşimini ve dolayısıyla tadı etkileyebilir.
Ancak Fisher’ın deneyi bu farkın kimyasal nedenini araştırmıyordu. Tarım araştırmalarında çok daha karmaşık sorunlarla karşılaşıyordu. Örneğin bir gübrenin ürün miktarını artırıp artırmadığını anlamak için toprak, yağış, sıcaklık ve arazi konumu gibi birçok değişkeni hesaba katmak gerekiyordu.
Çay deneyi, bu karmaşık sorunların daha sade bir modeliydi. Fisher bu örnek üzerinden üç temel düşünceyi açık biçimde gösterebildi:
- Karşılaştırma: Bir iddiayı sınamak için farklı koşullar karşılaştırılmalıdır.
- Rastgeleleştirme: Deney birimlerinin gruplara dağıtılması veya sunulma sırası rastgele belirlenmelidir.
- Olasılıksal değerlendirme: Gözlenen sonucun yalnızca şansla ortaya çıkma olasılığı hesaplanmalıdır.
Fisher, istatistiksel yöntemlerini 1925 yılında yayımlanan Statistical Methods for Research Workers adlı kitabında sistemleştirdi. Çay deneyi örneğini ise 1935 tarihli The Design of Experiments kitabının başında kullandı. Bu örnek daha sonra “çay tadan kadın” deneyi adıyla istatistik tarihinin en bilinen anlatılarından biri oldu.
Özellikle Deney Tasarımı kitabı, modern bilimde evrensel kabul gören yöntemlerin temel taşlarını içeriyordu. Bu kitapta, sıfır hipotezi ve istatistiksel önem düzeyi gibi kavramlar yer aldı.
Çay Deneyi Neden Önemlidir?
Muriel Bristol’un bilimsel bir iddianın nasıl sınanması gerektiğini son derece yalın bir örnekle gösterdi. Fisher bu küçük problem üzerinden bilim insanlarının bir deneye başlamadan önce şu soruları sorması gerektiğini gösterdi:
- Tam olarak hangi iddiayı sınayacağız?
- İddianın yanlış olduğunu varsayarsak hangi sonuçları bekleriz?
- Deneydeki olası yanlılıkları nasıl azaltabiliriz?
- Gözlediğimiz sonuç yalnızca şansla açıklanabilir mi?
- Sonuçlarımız tek bir gözleme veya küçük bir örnekleme ne kadar bağımlı?
Bugün tıptan psikolojiye, tarımdan ekonomiye kadar pek çok alanda bu sorular bilimsel araştırmaların temelini oluşturur. Bu nedenle Rothamsted’deki çay deneyi, modern istatistiğin başlangıç noktası olmaktan çok, modern deneysel düşüncenin en öğretici simgelerinden biri olarak hatırlanır.
Kaynakça:
- How a Cup of Tea Laid the Foundations for Modern Statistical Analysis. Yayınlanma tarihi: 26 Mart 2025. Kaynak site: Wired. Bağlantı: How a Cup of Tea Laid the Foundations for Modern Statistical Analysis
- Kennedy-Shaffer L. Before p < 0.05 to Beyond p < 0.05: Using History to Contextualize p-Values and Significance Testing. Am Stat. 2019;73(Suppl 1):82-90. doi: 10.1080/00031305.2018.1537891. Epub 2019 Mar 20. PMID: 31413381; PMCID: PMC6693672.
Matematiksel
