Qu’est-ce qu’une hypothèse scientifique ? | Définition de l’hypothèse

Une hypothèse scientifique est la composante initiale de la méthode scientifique. Beaucoup la décrivent comme une « supposition éclairée », basée sur des connaissances et des observations préalables. Bien que cela soit vrai, la définition peut être élargie. Une hypothèse comprend également une explication de la raison pour laquelle la supposition peut être correcte, selon la National Science Teachers Association.

Les bases de l’hypothèse

Une hypothèse est une solution suggérée pour une occurrence inexpliquée qui ne correspond pas à la théorie scientifique acceptée actuelle. L’idée de base d’une hypothèse est qu’il n’y a pas de résultat prédéterminé. Pour qu’une hypothèse soit qualifiée de scientifique, elle doit pouvoir être étayée ou réfutée par une expérimentation ou une observation soigneusement élaborée. C’est ce qu’on appelle la falsifiabilité et la testabilité, une idée qui a été avancée au milieu du 20e siècle par un philosophe britannique nommé Karl Popper, selon l’Encyclopedia Britannica.

Une fonction clé de cette étape de la méthode scientifique consiste à dériver des prédictions à partir des hypothèses sur les résultats des expériences futures, puis à réaliser ces expériences pour voir si elles confirment les prédictions.

Une hypothèse est généralement rédigée sous la forme d’une déclaration si/alors, selon l’Université de Californie. Cette déclaration donne une possibilité (si) et explique ce qui peut se produire en raison de cette possibilité (alors). L’énoncé pourrait également inclure « peut ».

Voici quelques exemples d’énoncés d’hypothèses :

• Si l’ail repousse les puces, alors un chien à qui on donne de l’ail tous les jours n’aura pas de puces.
• La croissance bactérienne peut être affectée par le niveau d’humidité dans l’air.
• Si le sucre provoque des caries, alors les personnes qui mangent beaucoup de bonbons peuvent être plus sujettes aux caries.
• Si la lumière UV peut endommager les yeux, alors peut-être que la lumière UV est une cause de cécité.

Tester une hypothèse

Notez que toutes les déclarations, ci-dessus, sont testables. Le trait principal d’une hypothèse est que quelque chose peut être testé et que ces tests peuvent être reproduits, selon la Midwestern State University.

Un exemple d’affirmation non testable est : « Toutes les personnes tombent amoureuses au moins une fois. » La définition de l’amour est subjective. De plus, il serait impossible de sonder chaque humain sur sa vie amoureuse. Il est cependant possible de reformuler une affirmation non vérifiable pour la rendre vérifiable. Par exemple, l’affirmation précédente pourrait être modifiée comme suit : « Si l’amour est une émotion importante, certains peuvent penser que tout le monde devrait tomber amoureux au moins une fois. » Avec cette affirmation, le chercheur peut sonder un groupe de personnes pour voir combien d’entre elles croient que les gens devraient tomber amoureux au moins une fois.

Une hypothèse est souvent examinée par plusieurs scientifiques pour garantir l’intégrité et la véracité de l’expérience. Ce processus peut prendre des années, et dans de nombreux cas, les hypothèses ne vont pas plus loin dans la méthode scientifique car il est difficile de rassembler suffisamment de preuves à l’appui.

« En tant que biologiste de terrain, ma partie préférée de la méthode scientifique est d’être sur le terrain pour collecter les données », a déclaré à Live Science Jaime Tanner, professeur de biologie au Marlboro College. « Mais ce qui rend cela vraiment amusant, c’est de savoir que vous essayez de répondre à une question intéressante, donc la première étape consistant à identifier les questions et à générer des réponses possibles (hypothèses) est également très importante et constitue un processus créatif. Puis, une fois que vous avez collecté les données, vous les analysez pour voir si votre hypothèse est confirmée ou non. »

Une hypothèse nulle est le nom donné à une hypothèse qui est peut-être fausse ou qui n’a aucun effet. Souvent, au cours d’un test, le scientifique étudie une autre branche de l’idée qui pourrait fonctionner, ce que l’on appelle une hypothèse alternative, selon l’Université de Californie à Berkeley.

Lors d’un test, le scientifique peut essayer de prouver ou de réfuter uniquement l’hypothèse nulle ou tester à la fois l’hypothèse nulle et l’hypothèse alternative. Si une hypothèse spécifie une certaine direction, elle est appelée hypothèse unilatérale. Cela signifie que le scientifique croit que le résultat sera soit avec effet, soit sans effet. Lorsqu’une hypothèse est créée sans prédiction du résultat, elle est appelée hypothèse bilatérale car il existe deux résultats possibles. Le résultat pourrait être avec ou sans effet, mais tant que le test n’est pas terminé, il n’y a aucun moyen de savoir quel résultat ce sera, selon le Web Center for Social Research Methods.

Pendant le test, un scientifique peut tomber sur deux types d’erreurs. Une erreur de type I se produit lorsque l’hypothèse nulle est rejetée alors qu’elle est vraie. Une erreur de type II se produit lorsque l’hypothèse nulle n’est pas rejetée alors qu’elle est fausse, selon l’Université de Californie, Berkeley.

Après analyse des résultats, une hypothèse peut être rejetée ou modifiée, mais on ne peut jamais prouver qu’elle est correcte 100 % du temps. Par exemple, la relativité a été testée de nombreuses fois, elle est donc généralement acceptée comme vraie, mais il pourrait y avoir un cas, qui n’a pas été rencontré, où elle n’est pas vraie. Par exemple, un scientifique peut émettre l’hypothèse qu’un certain type de tomate est rouge. Au cours de ses recherches, le scientifique découvre alors que chaque tomate de ce type est rouge. Bien que ses découvertes confirment son hypothèse, il se peut qu’il existe quelque part dans le monde une tomate de ce type qui n’est pas rouge. Ainsi, son hypothèse est vraie, mais elle peut ne pas être vraie 100 % du temps.

L’évolution d’une hypothèse

La plupart des hypothèses formelles consistent en des concepts qui peuvent être reliés et leurs relations testées. Un groupe d’hypothèses se rassemble pour former un cadre conceptuel. Lorsque suffisamment de données et de preuves sont recueillies pour étayer une hypothèse, celle-ci devient une hypothèse de travail, qui est une étape importante sur la voie de la théorie. Bien que les hypothèses et les théories soient souvent confondues, les théories sont le résultat d’une hypothèse testée. Alors que les hypothèses sont des idées, les théories expliquent les résultats du test de ces idées.

« Les théories sont les moyens par lesquels nous donnons un sens à ce que nous observons dans le monde naturel. Les théories sont des structures d’idées qui expliquent et interprètent les faits « , a déclaré M. Tanner.