Co je to vědecká hypotéza? | Definice hypotézy

Vědecká hypotéza je počátečním stavebním kamenem vědecké metody. Mnozí ji popisují jako „kvalifikovaný odhad“ založený na předchozích znalostech a pozorování. To je sice pravda, ale definici lze rozšířit. Podle Národní asociace učitelů přírodních věd (National Science Teachers Association) hypotéza zahrnuje také vysvětlení, proč může být odhad správný.

Základy hypotézy

Hypotéza je návrh řešení nevysvětlitelného jevu, který nezapadá do současné uznávané vědecké teorie. Základní myšlenkou hypotézy je, že neexistuje žádný předem určený výsledek. Aby mohla být hypotéza označena za vědeckou hypotézu, musí se jednat o něco, co lze podpořit nebo vyvrátit pečlivě provedeným experimentem nebo pozorováním. Tomu se říká falzifikovatelnost a testovatelnost, což je myšlenka, kterou podle Encyklopedie Britannica v polovině 20. století rozvinul britský filozof Karl Popper.

Klíčovou funkcí v tomto kroku vědecké metody je odvodit z hypotézy předpovědi výsledků budoucích experimentů a poté tyto experimenty provést a zjistit, zda předpovědi potvrzují.

Hypotéza je podle Kalifornské univerzity obvykle napsána ve formě tvrzení typu jestliže/tedy. Toto tvrzení uvádí možnost (jestliže) a vysvětluje, co se může stát v důsledku této možnosti (potom). Výrok může také obsahovat slovo „může“

Několik příkladů výroků hypotézy:

• Pokud česnek odpuzuje blechy, pak pes, který dostává česnek každý den, blechy nedostane.
• Rozvoj bakterií může být ovlivněn úrovní vlhkosti vzduchu.
• Pokud cukr způsobuje zubní kazy, pak lidé, kteří jedí hodně sladkostí, mohou být náchylnější k zubním kazům.
• Pokud UV světlo může poškodit oči, pak je možná UV světlo příčinou slepoty.

Testování hypotézy

Všimněte si, že všechna výše uvedená tvrzení jsou testovatelná. Základním znakem hypotézy je, že něco lze testovat a že tyto testy lze opakovat, jak uvádí Midwestern State University.

Příkladem netestovatelného výroku je: „Všichni lidé se alespoň jednou zamilují.“

Příkladem netestovatelného výroku je: „Všichni lidé se alespoň jednou zamilují. Definice lásky je subjektivní. Také by bylo nemožné provést u každého člověka průzkum ohledně jeho milostného života. Netestovatelný výrok však lze přeformulovat tak, aby byl testovatelný. Předchozí výrok lze například změnit na: „Pokud je láska důležitým citem, někteří se mohou domnívat, že každý by se měl alespoň jednou zamilovat.“. S tímto tvrzením může výzkumník provést průzkum mezi skupinou lidí a zjistit, kolik z nich věří, že by se lidé měli alespoň jednou zamilovat.

Hypotézu často zkoumá více vědců, aby byla zajištěna integrita a pravdivost experimentu. Tento proces může trvat roky a v mnoha případech se hypotézy nedostanou ve vědecké metodě dále, protože je obtížné shromáždit dostatečné podpůrné důkazy.

„Jako terénní biolog mám na vědecké metodě nejraději pobyt v terénu při sběru dat,“ řekl Jaime Tanner, profesor biologie na Marlboro College, v rozhovoru pro Live Science. „Ale to, co je opravdu zábavné, je vědomí, že se snažíte odpovědět na zajímavou otázku, takže první krok při určování otázek a vytváření možných odpovědí (hypotéz) je také velmi důležitý a je to tvůrčí proces. Jakmile pak shromáždíte data, analyzujete je, abyste zjistili, zda se vaše hypotéza potvrdí, nebo ne.“

Nulová hypotéza je název pro hypotézu, která je možná nepravdivá nebo nemá žádný vliv. Podle Kalifornské univerzity v Berkeley vědec často během testování zkoumá jinou odnož myšlenky, která by mohla fungovat a která se nazývá alternativní hypotéza.

Během testu se vědec může pokusit prokázat nebo vyvrátit pouze nulovou hypotézu nebo testovat jak nulovou, tak alternativní hypotézu. Pokud hypotéza určuje určitý směr, nazývá se jednovětná hypotéza. To znamená, že vědec se domnívá, že výsledek bude buď s účinkem, nebo bez účinku. Pokud je vytvořena hypotéza bez předpovědi výsledku, nazývá se dvouvýběrová hypotéza, protože existují dva možné výsledky. Výsledek může být s účinkem nebo bez účinku, ale dokud není testování dokončeno, není možné vědět, který výsledek to bude, uvádí Web Center for Social Research Methods.

Při testování může vědec narazit na dva typy chyb. Chyba typu I je, když je nulová hypotéza zamítnuta, i když je pravdivá. K chybě typu II dochází, když nulová hypotéza není zamítnuta, i když je nepravdivá, uvádí Kalifornská univerzita v Berkeley.

Po analýze výsledků lze hypotézu zamítnout nebo upravit, ale nikdy nelze prokázat její stoprocentní správnost. Například teorie relativity byla mnohokrát testována, takže je obecně přijímána jako pravdivá, ale může nastat případ, se kterým se dosud nikdo nesetkal, kdy pravdivá není. Vědec si například může vytvořit hypotézu, že určitý druh rajčat je červený. Během výzkumu pak vědec zjistí, že každé rajče tohoto typu je červené. Přestože jeho zjištění potvrzují jeho hypotézu, může někde na světě existovat rajče tohoto typu, které není červené. Jeho hypotéza je tedy pravdivá, ale nemusí být pravdivá ve 100 procentech případů.

Vývoj hypotézy

Většina formálních hypotéz se skládá z pojmů, které lze propojit a jejich vztahy testovat. Skupina hypotéz se spojuje a vytváří pojmový rámec. Jakmile je shromážděno dostatečné množství údajů a důkazů na podporu hypotézy, stává se z ní pracovní hypotéza, která je milníkem na cestě k tomu, aby se stala teorií. Ačkoli se hypotézy a teorie často zaměňují, teorie jsou výsledkem ověřené hypotézy. Zatímco hypotézy jsou myšlenky, teorie vysvětlují výsledky testování těchto myšlenek.

„Teorie jsou způsoby, kterými dáváme smysl tomu, co pozorujeme v přírodním světě. Teorie jsou struktury myšlenek, které vysvětlují a interpretují fakta,“

řekl Tanner.