במדע, ניחוש מושכל לגבי הסיבה לתופעה טבעית נקרא השערה. זה חיוני שהשערות יהיו ניתנות לבדיקה ולזיוף, כלומר ניתן לבחון ותוצאות שונות יתקבלו תלוי אם ההשערה נכונה או שקרית. במילים אחרות, השערה צריכה לנבא תחזיות שיתקיימו אם ההשערה עצמה נכונה. ניתן לאמת חיזוי שניתן לבדוק באמצעות ניסוי.
הַשׁעָרָה
אם יש לך הסבר לתופעה טבעית - במילים אחרות, השערה - אתה יכול להשתמש בה כדי לחזות. נניח שאתה שם לב, למשל, כי יותר מלח מתמוסס במים חמים מאשר במים קרים. אתה יכול לשער שאולי כל התרכובות מסיסות יותר בממיסים חמים מאשר בממיסים קרים. בהתבסס על השערה זו היית צופה שככל שטמפרטורת הממיס עולה, כך גם כמות המומס שתוכל להמיס.
בדיקת חיזויים
כל התחזיות צריכות להיות ניתנות לבדיקה, כלומר צריך להיות אפשרי לעצב ניסוי שיאמת או יבטל את התחזית. בעזרת הממס, למשל, תוכלו לבדוק את החיזוי שלכם על ידי המסת תרכובות שונות במים בטמפרטורות שונות ומדידת המסיסות. עד מהרה היית מגלה שחומרים מסוימים למעשה הופכים פחות מסיסים עם עליית הטמפרטורה. מכיוון שהתחזית שניתנה על ידי השערתך היא שקרית, היית מבין שההשערה שלך לקויה ומנסה למצוא השאלה חדשה שיכולה להסביר את העובדות.
חיזויים שלא ניתנים לבדיקה
תחזיות והשערות שאינן ניתנות לבדיקה טמונות מחוץ לתחום המדע. נניח שמישהו אמר לך, למשל, שסופות ברקים נגרמות על ידי רוחות כועסות. אם זה נכון, היית צופה שכאשר רוחות רפאים זועמים, יהיו יותר סופות ברקים. זו לא היפותזה מדעית תקפה, משום שלא ניתן לבדוק את ההסבר המוצע ולא את תחזיותיו. אין ניסוי אפשרי שתוכל לעצב כדי לקבוע אם רוחות רפאים זועמים והאם חמתם בקורלציה עם שכיחות סופות הרעמים, ולכן ההשערה ותחזיותיה אינן ניתנות לבדיקה.
הוכחה
ישנה תפיסה מוטעית נפוצה לפיה מדענים "מוכיחים" כי השערה היא נכונה. במציאות, אף מספר ניסויים אינו יכול להוכיח כי השערה נכונה מעל לכל ספק; הם יכולים רק להראות שזה תואם את הראיות. ככל שמצטברים ראיות והסברים מתחרים מוכחים, כמובן, זה הופך להיות יותר ויותר סביר להאמין שההשערה היא ההסבר הטוב ביותר. בשלב זה המדענים יתייחסו אליו כאל תיאוריה (למשל, תורת היחסות). נדרש רק ניסוי יחיד כדי להפריך תיאוריה, אך אלף ניסויים אינם יכולים להוכיח שהיא נכונה. עם זאת, אם תיאוריה ותחזיותיה אומתו שוב ושוב על ידי ניסוי, היא תהיה כזו מקובל בדרך כלל, אלא אם כן יש מספיק ראיות כדי להראות שיש להשליך אותן לטובת חדש תֵאוֹרִיָה.