В науката образованото предположение за причината за природния феномен се нарича хипотеза. От съществено значение е хипотезите да бъдат проверяеми и фалшифицирани, което означава, че те могат да бъдат тествани и ще се получат различни резултати в зависимост от това дали хипотезата е вярна или невярна. С други думи, една хипотеза трябва да прави прогнози, които да са верни, ако самата хипотеза е вярна. Проверяваема прогноза може да бъде проверена чрез експеримент.
Хипотеза
Ако имате обяснение за природен феномен - с други думи, хипотеза - можете да го използвате, за да правите прогнози. Да предположим, че забелязвате например, че повече сол се разтваря в гореща вода, отколкото в студена вода. Бихте могли да предположите, че може би всички съединения са по-разтворими в горещи разтворители, отколкото в студени разтворители. Въз основа на тази хипотеза бихте могли да предскажете, че с увеличаване на температурата на разтворителя, количеството разтворено вещество също може да се разтвори.
Тестване на прогнози
Всички прогнози трябва да бъдат подлежащи на проверка, което означава, че трябва да е възможно да се създаде експеримент, който да провери или обезсили предсказанието. Например с разтворителя можете да тествате прогнозата си, като разтваряте различни съединения във вода при различни температури и измервате разтворимостта. Скоро ще откриете, че някои вещества всъщност стават по-малко разтворими с повишаване на температурата. Тъй като прогнозата, направена от вашата хипотеза, е невярна, бихте осъзнали, че вашата хипотеза е погрешна и ще се опитате да намерите нова, която би могла да отчете фактите.
Непроверявани прогнози
Непроверяваните прогнози и хипотези са извън сферата на науката. Да предположим, че някой ви е казал например, че мълниеносни бури са причинени от гневни призраци. Ако това е вярно, бихте предсказали, че когато духовете са ядосани, ще има повече светкавични бури. Това обаче не е валидна научна хипотеза, тъй като нито предложеното обяснение, нито неговите прогнози не могат да бъдат проверени. Няма възможен експеримент, който да проектирате, за да определите дали духовете са ядосани и дали гневът им е корелира с честотата на гръмотевичните бури, така че хипотезата и нейните прогнози са напълно непроверими.
Доказателство
Има често срещано погрешно схващане, че учените "доказват", че хипотезата е вярна. В действителност никой експеримент не може да докаже, че хипотезата е вярна, без съмнение; те могат само да покажат, че е в съответствие с доказателствата. Тъй като доказателствата се натрупват и конкуриращите се обяснения се опровергават, разбира се, става все по-разумно да се вярва, че хипотезата е най-доброто обяснение. На този етап учените ще го наричат теория (например теорията на относителността). Необходим е само един експеримент, за да се опровергае една теория, но хиляда експеримента не могат да докажат истината. Въпреки това, ако една теория и нейните прогнози са били многократно проверени чрез експеримент, това ще бъде така общоприето, освен ако няма достатъчно доказателства, които да показват, че трябва да се изхвърли в полза на ново теория.