U znanosti se obrazovana pretpostavka o uzroku prirodne pojave naziva hipotezom. Bitno je da hipoteze budu provjerljive i krivotvorljive, što znači da se mogu testirati i doći će do različitih rezultata ovisno o tome je li hipoteza istinita ili netačna. Drugim riječima, hipoteza treba donijeti predviđanja koja će vrijediti ako je sama hipoteza istinita. Predvidljivo ispitivanje može se provjeriti eksperimentom.
Hipoteza
Ako imate objašnjenje za prirodni fenomen - drugim riječima, hipotezu - možete ga koristiti za predviđanje. Pretpostavimo da primijetite, na primjer, da se više soli otapa u vrućoj vodi nego u hladnoj vodi. Mogli biste pretpostaviti da su možda svi spojevi topljiviji u vrućim otapalima nego u hladnim otapalima. Na temelju ove hipoteze, predvidjeli biste da kako se temperatura otapala povećava, tako i količina otopljene tvari možete otopiti.
Ispitivanje predviđanja
Sva predviđanja trebaju biti provjerljiva, što znači da bi trebala biti moguća izrada eksperimenta koji bi provjerio ili onesposobio predviđanje. Na primjer, s otapalom možete testirati svoje predviđanje otapanjem različitih spojeva u vodi na različitim temperaturama i mjerenjem topljivosti. Ubrzo biste otkrili da neke tvari zapravo postaju manje topive s porastom temperature. Budući da je predviđanje vaše hipoteze netačno, shvatili biste da je vaša hipoteza pogrešna i pokušali biste pronaći novu koja bi mogla objasniti činjenice.
Neprovjerljiva predviđanja
Neprovjerljiva predviđanja i hipoteze leže izvan područja znanosti. Pretpostavimo da vam je netko rekao, na primjer, da su oluje s munje uzrokovane bijesnim duhovima. Ako je to istina, predvidjeli biste da će, kada se duhovi naljute, biti novih munjevitih oluja. Međutim, to nije valjana znanstvena hipoteza, jer niti predloženo objašnjenje niti njegova predviđanja nisu provjerljivi. Ne možete eksperimentom koji možete osmisliti kako biste utvrdili jesu li duhovi bijesni i jesu li bijesni povezano s učestalošću grmljavinskih oluja, pa su hipoteza i njezina predviđanja potpuno neprovjerljivi.
Dokaz
Uobičajena je zabluda da znanstvenici "dokazuju" da je hipoteza istinita. U stvarnosti niti jedan eksperiment nikada ne može dokazati da je hipoteza istinita izvan svake sumnje; mogu samo pokazati da je to u skladu s dokazima. Kako se dokazi gomilaju, a konkurentska objašnjenja pobijaju, naravno, postaje sve razumnije vjerovati da je hipoteza najbolje objašnjenje. U ovom će se trenutku znanstvenici pozivati na nju kao na teoriju (na primjer, na teoriju relativnosti). Za opovrgavanje teorije potreban je samo jedan eksperiment, ali tisuću eksperimenata ne može je dokazati istinitom. Bez obzira na to, ako su teorija i njena predviđanja više puta provjerena eksperimentom, bit će općenito prihvaćeno, osim ako postoji dovoljno dokaza da se treba odbaciti u korist novog teorija.