Dalam sains, tebakan terpelajar tentang penyebab fenomena alam disebut hipotesis. Sangat penting bahwa hipotesis dapat diuji dan difalsifikasi, artinya hipotesis dapat diuji dan hasil yang berbeda akan terjadi tergantung pada apakah hipotesis itu benar atau salah. Dengan kata lain, sebuah hipotesis harus membuat prediksi yang akan berlaku jika hipotesis itu sendiri benar. Prediksi yang dapat diuji dapat diverifikasi melalui eksperimen.
Hipotesa
Jika Anda memiliki penjelasan untuk fenomena alam -- dengan kata lain, sebuah hipotesis -- Anda dapat menggunakannya untuk membuat prediksi. Misalkan Anda memperhatikan, misalnya, bahwa lebih banyak garam larut dalam air panas daripada dalam air dingin. Anda dapat berhipotesis bahwa mungkin semua senyawa lebih larut dalam pelarut panas daripada dalam pelarut dingin. Berdasarkan hipotesis ini, Anda akan memprediksi bahwa ketika suhu pelarut meningkat, demikian juga jumlah zat terlarut yang dapat Anda larutkan.
Prediksi Pengujian
Semua prediksi harus dapat diuji, artinya harus memungkinkan untuk merancang eksperimen yang akan memverifikasi atau membatalkan prediksi. Dengan pelarut, misalnya, Anda dapat menguji prediksi Anda dengan melarutkan berbagai senyawa dalam air pada suhu yang berbeda dan mengukur kelarutannya. Anda akan segera menemukan bahwa beberapa zat sebenarnya menjadi kurang larut dengan meningkatnya suhu. Karena prediksi yang dibuat oleh hipotesis Anda salah, Anda akan menyadari bahwa hipotesis Anda salah dan mencoba menemukan yang baru yang dapat menjelaskan fakta.
Prediksi yang Tidak Dapat Diuji
Prediksi dan hipotesis yang tidak dapat diuji terletak di luar bidang sains. Misalkan seseorang memberi tahu Anda, misalnya, bahwa badai petir disebabkan oleh hantu yang marah. Jika ini benar, Anda akan memprediksi bahwa ketika hantu marah, akan ada lebih banyak badai petir. Namun, ini bukan hipotesis ilmiah yang valid, karena baik penjelasan yang diajukan maupun prediksinya tidak dapat diuji. Tidak ada eksperimen yang dapat Anda rancang untuk menentukan apakah hantu marah dan apakah kemarahan mereka berkorelasi dengan kejadian badai petir, sehingga hipotesis dan prediksinya sama sekali tidak dapat diuji.
Bukti
Ada kesalahpahaman umum bahwa para ilmuwan "membuktikan" hipotesis itu benar. Pada kenyataannya, tidak ada percobaan yang bisa membuktikan hipotesis benar tanpa keraguan; mereka hanya bisa menunjukkan itu konsisten dengan bukti. Ketika bukti terakumulasi dan penjelasan yang bersaing tidak terbukti, tentu saja, menjadi semakin masuk akal untuk percaya bahwa hipotesis adalah penjelasan terbaik. Pada titik ini para ilmuwan akan menyebutnya sebagai teori (misalnya, teori relativitas). Hanya diperlukan satu percobaan untuk menyangkal sebuah teori, tetapi seribu percobaan tidak dapat membuktikan kebenarannya. Meskipun demikian, jika sebuah teori dan prediksinya telah berulang kali diverifikasi oleh eksperimen, itu akan menjadi diterima secara umum, kecuali ada bukti yang cukup untuk menunjukkan bahwa itu harus dibuang demi yang baru teori.