科学的仮説とは？ | 仮説の定義
科学的仮説は、科学的手法の最初の構成要素です。 多くの人が、事前の知識や観察に基づく「経験豊かな推測」と表現します。 これは事実ですが、その定義は拡張することができます。
仮説の基本
仮説とは、現在受け入れられている科学理論に当てはまらない、説明不可能な現象に対する解決策を提案するものです。 仮説の基本的な考え方は、あらかじめ決められた結果がないことです。 仮説が科学的仮説と呼ばれるためには、慎重に作られた実験や観察によって裏付けや反証ができるものでなければなりません。
科学的方法のこの段階での重要な機能は、仮説から将来の実験結果についての予測を導き出し、その予測を裏付けるかどうかを確かめるために実験を行うことです。 この文は、可能性を与え（if）、その可能性のために何が起こりうるかを説明する（then）ものです。
以下は、仮説文の例です。
- ニンニクがノミを撃退するなら、毎日ニクを与えられている犬はノミに感染しない。
- 砂糖が虫歯の原因なら、お菓子をたくさん食べる人は虫歯になりやすいかもしれません。
- 紫外線が目を傷つけるなら、紫外線は失明の原因かもしれません。
仮説を検証する
上記のすべての文が検証可能であることに注目してください。
検証不可能なステートメントの例として、「すべての人は少なくとも一度は恋に落ちる」というものがあります。 愛の定義は主観的なものです。
検証不可能な例として、「すべての人が少なくとも一度は恋に落ちる」というものがあります。 しかし、検証不可能な文は、それを検証可能にするために言い換えることができます。 例えば、先ほどの文章は、”愛が重要な感情であるならば、誰もが少なくとも一度は恋に落ちるべきだと考える人がいるかもしれない “と変更することができます。
仮説は、多くの場合、実験の完全性と信憑性を確保するために、複数の科学者によって検証されます。
「フィールド生物学者として、科学的手法の好きな部分は、フィールドでデータを集めることです」と、マルボロカレッジの生物学教授であるハイム・タナー氏は、Live Scienceに語っています。 「しかし、本当に楽しいのは、興味深い質問に答えようとしていることを知ることです。ですから、質問を特定し、可能性のある答え（仮説）を生み出す最初のステップも非常に重要で、創造的なプロセスなのです。 そして、データを集めたら、それを分析して、仮説が支持されるかどうかを確認するのです」
帰無仮説とは、偽りの可能性がある、あるいは効果がない仮説につけられる名前です。
「帰無仮説」とは、間違っている可能性のある、あるいは効果がない仮説に付けられる名前です。
テストの間、科学者は帰無仮説だけを証明または反証しようとするか、帰無仮説と対立仮説の両方をテストすることができます。 仮説がある方向を特定する場合、それは片側仮説と呼ばれます。 これは、科学者が、結果は効果があるかないかのどちらかであると信じていることを意味します。 結果を予測しない仮説を立てた場合、2つの可能な結果があるため、両側仮説と呼ばれます。 Web Center for Social Research Methods によると、結果は効果があることも、ないこともありますが、テストが完了するまで、どちらの結果になるかはわかりません。
テスト中、科学者は 2 種類のエラーに遭遇することがあります。
テスト中、科学者は2種類のエラーに遭遇することがあります。
テスト中に2種類のエラーが発生することがあります。
結果を分析すれば、仮説を否定したり修正したりすることはできますが、100％正しいと証明することはできません。 例えば、相対性理論は何度も検証されたので、一般に真実であると認められていますが、これまで遭遇したことのない、真実ではない事例があるかもしれません。 例えば、ある科学者が「ある種のトマトは赤い」という仮説を立てたとする。 ところが、その科学者は、ある種のトマトが赤いことを発見します。 しかし、世界のどこかには赤くないトマトがあるかもしれない。
仮説の進化
ほとんどの正式な仮説は、接続し、その関係を検証できる概念で構成されています。 仮説のグループは、概念的な枠組みを形成するために集まってきます。 仮説を支持するのに十分なデータや証拠が集まると、それは作業仮説となり、理論になるための一里塚となります。 仮説と理論はしばしば混同されますが、理論とは検証された仮説の結果です。 仮説がアイデアであるのに対して、理論はそのアイデアを検証した結果を説明するものです。
「理論とは、私たちが自然界で観察したことを理解するための方法である。 理論とは、事実を説明し、解釈するアイデアの構造である」とタナーは述べています
そして、「理論とは、自然界で観察されるものに意味を与える方法である。