Vad är en vetenskaplig hypotes? | Definition av hypotes
En vetenskaplig hypotes är den första byggstenen i den vetenskapliga metoden. Många beskriver den som en ”kvalificerad gissning”, baserad på tidigare kunskaper och observationer. Även om detta är sant kan definitionen utvidgas. En hypotes innehåller också en förklaring till varför gissningen kan vara korrekt, enligt National Science Teachers Association.
Hypotesens grunder
En hypotes är ett förslag till lösning på en oförklarlig händelse som inte passar in i den nuvarande accepterade vetenskapliga teorin. Den grundläggande idén med en hypotes är att det inte finns något förutbestämt resultat. För att en hypotes ska kunna betecknas som en vetenskaplig hypotes måste den vara något som kan stödjas eller vederläggas genom noggrant utformade experiment eller observationer. Detta kallas falsifierbarhet och testbarhet, en idé som i mitten av 1900-talet fördes fram av en brittisk filosof vid namn Karl Popper, enligt Encyclopedia Britannica.
En viktig funktion i detta steg i den vetenskapliga metoden är att från hypoteserna härleda förutsägelser om resultaten av framtida experiment, och att sedan utföra dessa experiment för att se om de stödjer förutsägelserna.
En hypotes skrivs vanligen i form av ett om-så-uttalande, enligt University of California. Detta uttalande ger en möjlighet (om) och förklarar vad som kan hända på grund av möjligheten (då). Uttalandet kan också innehålla ”kan”.
Här är några exempel på hypotesuttalanden:
- Om vitlök stöter bort loppor kommer en hund som får vitlök varje dag inte att få loppor.
- Bakterietillväxt kan påverkas av fuktnivån i luften.
- Om socker orsakar karies, så kan människor som äter mycket godis vara mer benägna att få karies.
- Om UV-ljus kan skada ögonen, så kanske UV-ljus är en orsak till blindhet.
Testning av en hypotes
Bemärk att alla påståendena, ovan, är testbara. Den främsta egenskapen hos en hypotes är att något kan testas och att dessa tester kan upprepas, enligt Midwestern State University.
Ett exempel på ett uttalande som inte kan testas är: ”Alla människor blir förälskade minst en gång”. Definitionen av kärlek är subjektiv. Dessutom skulle det vara omöjligt att fråga alla människor om deras kärleksliv. Ett otestbart påstående kan dock omformuleras så att det blir testbart. Det tidigare påståendet kan till exempel ändras till: ”Om kärlek är en viktig känsla kan vissa tycka att alla borde bli förälskade minst en gång.” Med detta påstående kan forskaren göra en enkät till en grupp människor för att se hur många som tror att människor bör bli förälskade minst en gång.
En hypotes granskas ofta av flera forskare för att säkerställa experimentets integritet och sanningshalt. Denna process kan ta flera år, och i många fall går hypoteser inte vidare i den vetenskapliga metoden eftersom det är svårt att samla in tillräckliga stödjande bevis.
”Som fältbiolog är min favoritdel av den vetenskapliga metoden att vara på fältet och samla in data”, säger Jaime Tanner, professor i biologi vid Marlboro College, till Live Science. ”Men det som verkligen gör det roligt är att veta att man försöker besvara en intressant fråga, så det första steget i att identifiera frågor och generera möjliga svar (hypoteser) är också mycket viktigt och är en kreativ process. När du sedan samlar in data analyserar du dem för att se om din hypotes stöds eller inte.”
En nollhypotes är namnet på en hypotes som eventuellt är falsk eller inte har någon effekt. Ofta studerar forskaren under ett test en annan gren av idén som kan fungera, vilket kallas en alternativ hypotes, enligt University of California, Berkeley.
Under ett test kan forskaren försöka bevisa eller motbevisa bara nollhypotesen eller testa både nollhypotesen och den alternativa hypotesen. Om en hypotes specificerar en viss riktning kallas den för ensidig hypotes. Detta innebär att forskaren tror att resultatet kommer att vara antingen med effekt eller utan effekt. När en hypotes skapas utan någon förutsägelse om utfallet kallas den för en tvåsidig hypotes eftersom det finns två möjliga utfall. Utfallet kan vara med eller utan effekt, men innan testningen är klar finns det inget sätt att veta vilket resultat det blir, enligt Web Center for Social Research Methods.
Under testningen kan en forskare stöta på två typer av fel. Ett typ I-fel är när nollhypotesen förkastas när den är sann. Ett typ II-fel uppstår när nollhypotesen inte förkastas när den är falsk, enligt University of California, Berkeley.
Efter analys av resultaten kan en hypotes förkastas eller ändras, men det kan aldrig bevisas att den är korrekt i 100 procent av fallen. Till exempel har relativitetsteorin testats många gånger, så den är allmänt accepterad som sann, men det kan finnas ett exempel, som inte har påträffats, där den inte är sann. En vetenskapsman kan till exempel ställa upp en hypotes om att en viss typ av tomat är röd. Under forskningen upptäcker forskaren sedan att varje tomat av denna typ är röd. Även om hans fynd bekräftar hans hypotes kan det finnas en tomat av den typen någonstans i världen som inte är röd. Hans hypotes är alltså sann, men den kanske inte är sann 100 procent av tiden.
En hypotes utveckling
De flesta formella hypoteser består av begrepp som kan kopplas samman och deras relationer testas. En grupp hypoteser samlas till en begreppsram. När tillräckliga data och bevis samlas in för att stödja en hypotes blir den en arbetshypotes, vilket är en milstolpe på vägen mot att bli en teori. Även om hypoteser och teorier ofta förväxlas är teorier resultatet av en testad hypotes. Medan hypoteser är idéer förklarar teorier resultaten av testningen av dessa idéer.
”Teorier är de sätt som vi använder för att förstå det vi observerar i den naturliga världen. Teorier är strukturer av idéer som förklarar och tolkar fakta”, säger Tanner.