У науці освічена здогадка про причину природного явища називається гіпотезою. Важливо, щоб гіпотези були перевіреними та підданими фальсифікації, тобто вони можуть бути перевірені та матимуть різні результати залежно від того, чи є гіпотеза правдивою чи хибною. Іншими словами, гіпотеза повинна робити прогнози, які будуть виконуватися, якщо сама гіпотеза відповідає дійсності. Тестоване передбачення можна перевірити за допомогою експерименту.
Гіпотеза
Якщо у вас є пояснення природного явища - іншими словами, гіпотеза - ви можете використовувати його для прогнозування. Припустимо, ви помічаєте, наприклад, що в гарячій воді розчиняється більше солі, ніж у холодній. Ви можете припустити, що, можливо, всі сполуки розчиняються в гарячих розчинниках, ніж у холодних. Виходячи з цієї гіпотези, ви могли б передбачити, що зі збільшенням температури розчинника також зростає і кількість розчиненої речовини, яку ви можете розчинити.
Тестування прогнозів
Усі прогнози повинні перевірятися, тобто має бути можливим розробити експеримент, який би перевірив або визнав недійсним передбачення. Наприклад, за допомогою розчинника ви можете перевірити свій прогноз, розчиняючи різні сполуки у воді при різних температурах та вимірюючи розчинність. Незабаром ви виявите, що деякі речовини насправді стають менш розчинними з підвищенням температури. Оскільки передбачення, зроблене вашою гіпотезою, є хибним, ви зрозумієте, що ваша гіпотеза хибна, і спробуєте знайти нову, яка могла б врахувати факти.
Неперевірні передбачення
Неперевірні передбачення та гіпотези лежать поза сферою науки. Припустимо, хтось сказав вам, наприклад, що грози блискавки спричинені гнівними привидами. Якщо це правда, ви могли б передбачити, що коли привиди зляться, буде більше грозових гроз. Однак це не є обґрунтованою науковою гіпотезою, оскільки ні запропоноване пояснення, ні його передбачення не піддаються тестуванню. Неможливо провести експеримент, щоб визначити, чи гніваються привиди і чи є їх гнів корелює з частотою гроз, тож гіпотеза та її прогнози абсолютно не піддаються контролю.
Доказ
Існує поширена помилкова думка, що вчені "доводять", що гіпотеза відповідає дійсності. Насправді жодна кількість експериментів ніколи не може довести, що гіпотеза є істинною, поза всяким сумнівом; вони можуть лише показати, що це узгоджується з доказами. Оскільки накопичуються докази, а конкуруючі пояснення спростовуються, звичайно, стає все більш розумним вважати, що гіпотеза є найкращим поясненням. На цьому етапі вчені називатимуть це теорією (наприклад, теорією відносності). Для спростування теорії потрібен лише один експеримент, але тисяча експериментів не може довести, що це правда. Тим не менше, якщо теорія та її прогнози були неодноразово перевірені експериментом, це буде загальновизнане, якщо немає достатньо доказів, що це слід відкидати на користь нового теорія.