Cos’è un’ipotesi scientifica? | Definizione di ipotesi

Un’ipotesi scientifica è l’elemento iniziale del metodo scientifico. Molti la descrivono come una “ipotesi educata”, basata su conoscenze e osservazioni precedenti. Anche se questo è vero, la definizione può essere ampliata. Un’ipotesi include anche una spiegazione del perché l’ipotesi potrebbe essere corretta, secondo la National Science Teachers Association.

Ipotesi di base

Un’ipotesi è una soluzione suggerita per un evento inspiegabile che non rientra nella teoria scientifica attualmente accettata. L’idea di base di un’ipotesi è che non c’è un risultato predeterminato. Affinché un’ipotesi possa essere definita un’ipotesi scientifica, deve essere qualcosa che può essere sostenuto o confutato attraverso una sperimentazione o un’osservazione accuratamente elaborata. Questo è chiamato falsificabilità e testabilità, un’idea che è stata avanzata a metà del 20° secolo da un filosofo britannico chiamato Karl Popper, secondo l’Enciclopedia Britannica.

Una funzione chiave in questo passo del metodo scientifico è derivare previsioni dalle ipotesi sui risultati degli esperimenti futuri, e poi eseguire quegli esperimenti per vedere se supportano le previsioni.

Un’ipotesi è solitamente scritta nella forma di una dichiarazione if/then, secondo l’Università della California. Questa affermazione dà una possibilità (se) e spiega cosa può accadere a causa della possibilità (allora). L’affermazione potrebbe anche includere “può”.

Questi sono alcuni esempi di dichiarazioni di ipotesi:

• Se l’aglio respinge le pulci, allora un cane a cui viene dato aglio ogni giorno non avrà le pulci.
• La crescita batterica può essere influenzata dai livelli di umidità nell’aria.
• Se lo zucchero causa la carie, allora le persone che mangiano molte caramelle possono essere più inclini alla carie.
• Se la luce UV può danneggiare gli occhi, allora forse la luce UV è una causa di cecità.

Testare un’ipotesi

Nota che tutte le affermazioni, sopra, sono testabili. La caratteristica principale di un’ipotesi è che qualcosa può essere testato e che quei test possono essere replicati, secondo la Midwestern State University.

Un esempio di affermazione non testabile è: “Tutte le persone si innamorano almeno una volta”. La definizione di amore è soggettiva. Inoltre, sarebbe impossibile fare un sondaggio sulla vita amorosa di ogni persona. Un’affermazione indimostrabile può però essere riformulata per renderla testabile. Per esempio, l’affermazione precedente potrebbe essere cambiata in: “Se l’amore è un’emozione importante, alcuni potrebbero credere che tutti dovrebbero innamorarsi almeno una volta”. Con questa affermazione, il ricercatore può sondare un gruppo di persone per vedere quanti credono che le persone dovrebbero innamorarsi almeno una volta.

Un’ipotesi è spesso esaminata da più scienziati per garantire l’integrità e la veridicità dell’esperimento. Questo processo può richiedere anni, e in molti casi le ipotesi non vanno oltre nel metodo scientifico perché è difficile raccogliere sufficienti prove a sostegno.

“Come biologo sul campo la mia parte preferita del metodo scientifico è essere sul campo a raccogliere i dati”, ha detto a Live Science Jaime Tanner, professore di biologia al Marlboro College. “Ma ciò che lo rende davvero divertente è sapere che si sta cercando di rispondere a una domanda interessante, quindi il primo passo per identificare le domande e generare possibili risposte (ipotesi) è anche molto importante ed è un processo creativo. Poi, una volta raccolti i dati, li analizzi per vedere se la tua ipotesi è supportata o meno.”

Un’ipotesi nulla è il nome dato a un’ipotesi che è possibilmente falsa o non ha alcun effetto. Spesso, durante un test, lo scienziato studierà un altro ramo dell’idea che potrebbe funzionare, che si chiama ipotesi alternativa, secondo l’Università della California, Berkeley.

Durante un test, lo scienziato può cercare di provare o confutare solo l’ipotesi nulla o testare sia l’ipotesi nulla che quella alternativa. Se un’ipotesi specifica una certa direzione, si chiama ipotesi a una coda. Ciò significa che lo scienziato crede che il risultato sarà o con effetto o senza effetto. Quando si crea un’ipotesi senza previsione del risultato, si chiama ipotesi a due code perché ci sono due possibili risultati. Il risultato potrebbe essere con effetto o senza effetto, ma finché il test non è completo, non c’è modo di sapere quale risultato sarà, secondo il Web Center for Social Research Methods.

Durante il test, uno scienziato può imbattersi in due tipi di errori. Un errore di tipo I è quando l’ipotesi nulla viene rifiutata quando è vera. Un errore di tipo II si verifica quando l’ipotesi nulla non viene rifiutata quando è falsa, secondo l’Università della California, Berkeley.

A seguito dell’analisi dei risultati, un’ipotesi può essere rifiutata o modificata, ma non si può mai dimostrare che sia corretta il 100% delle volte. Per esempio, la relatività è stata testata molte volte, quindi è generalmente accettata come vera, ma potrebbe esserci un caso, che non è stato incontrato, in cui non è vera. Per esempio, uno scienziato può formulare un’ipotesi che un certo tipo di pomodoro è rosso. Durante la ricerca, lo scienziato trova poi che ogni pomodoro di questo tipo è rosso. Anche se le sue scoperte confermano la sua ipotesi, ci può essere un pomodoro di quel tipo da qualche parte nel mondo che non è rosso. Quindi, la sua ipotesi è vera, ma potrebbe non essere vera il 100% delle volte.

L’evoluzione di un’ipotesi

Le ipotesi più formali consistono in concetti che possono essere collegati e le loro relazioni testate. Un gruppo di ipotesi si riunisce per formare un quadro concettuale. Quando si raccolgono dati e prove sufficienti a sostenere un’ipotesi, questa diventa un’ipotesi di lavoro, che è una pietra miliare sulla strada per diventare una teoria. Anche se le ipotesi e le teorie sono spesso confuse, le teorie sono il risultato di un’ipotesi testata. Mentre le ipotesi sono idee, le teorie spiegano i risultati dei test di queste idee.

“Le teorie sono i modi in cui diamo senso a ciò che osserviamo nel mondo naturale. Le teorie sono strutture di idee che spiegano e interpretano i fatti”, ha detto Tanner.