En science, une supposition éclairée sur la cause d'un phénomène naturel s'appelle une hypothèse. Il est essentiel que les hypothèses soient testables et falsifiables, ce qui signifie qu'elles peuvent être testées et que des résultats différents s'ensuivront selon que l'hypothèse est vraie ou fausse. En d'autres termes, une hypothèse doit faire des prédictions qui seront vraies si l'hypothèse elle-même est vraie. Une prédiction testable peut être vérifiée par l'expérience.
Hypothèse
Si vous avez une explication pour un phénomène naturel - en d'autres termes, une hypothèse - vous pouvez l'utiliser pour faire des prédictions. Supposons que vous remarquiez, par exemple, que plus de sel se dissout dans l'eau chaude que dans l'eau froide. Vous pourriez supposer que tous les composés sont peut-être plus solubles dans les solvants chauds que dans les solvants froids. Sur la base de cette hypothèse, vous pouvez prédire qu'à mesure que la température du solvant augmente, la quantité de soluté que vous pouvez dissoudre augmente également.
Tester les prédictions
Toutes les prédictions devraient être testables, ce qui signifie qu'il devrait être possible de concevoir une expérience qui vérifierait ou invaliderait la prédiction. Avec le solvant, par exemple, vous pouvez tester votre prédiction en dissolvant différents composés dans l'eau à différentes températures et en mesurant la solubilité. Vous constaterez bientôt que certaines substances deviennent en fait moins solubles avec l'augmentation de la température. Puisque la prédiction faite par votre hypothèse est fausse, vous réaliseriez que votre hypothèse est erronée et essayeriez d'en trouver une nouvelle qui pourrait expliquer les faits.
Prédictions non testables
Des prédictions et des hypothèses invérifiables se situent en dehors du domaine de la science. Supposons que quelqu'un vous dise, par exemple, que les orages sont causés par des fantômes en colère. Si cela est vrai, vous pourriez prédire que lorsque les fantômes sont en colère, il y aura plus d'orages. Ce n'est pas une hypothèse scientifique valide, cependant, car ni l'explication proposée ni ses prédictions ne sont testables. Il n'y a aucune expérience possible que vous puissiez concevoir pour déterminer si les fantômes sont en colère et si leur colère est corrélée avec l'incidence des orages, de sorte que l'hypothèse et ses prédictions sont totalement invérifiables.
Preuve
Il existe une idée fausse très répandue selon laquelle les scientifiques « prouvent » qu'une hypothèse est vraie. En réalité, aucun nombre d'expériences ne peut jamais prouver qu'une hypothèse est vraie au-delà de tout doute; ils peuvent seulement montrer que c'est cohérent avec les preuves. Au fur et à mesure que les preuves s'accumulent et que les explications concurrentes sont réfutées, bien sûr, il devient de plus en plus raisonnable de croire que l'hypothèse est la meilleure explication. À ce stade, les scientifiques l'appelleront une théorie (par exemple, la théorie de la relativité). Il suffit d'une seule expérience pour réfuter une théorie, mais mille expériences ne peuvent pas prouver sa véracité. Néanmoins, si une théorie et ses prédictions ont été vérifiées à plusieurs reprises par l'expérience, il sera généralement accepté, à moins qu'il n'y ait suffisamment de preuves pour montrer qu'il devrait être rejeté en faveur d'un nouveau théorie.