فرضیه چیست؟

فرضیه، سنگ بنای روش علمی، یک حدس هوشمندانه یا توضیح پیشنهادی برای یک مشاهده است. به عبارت دیگر، فرضیه تلاشی است برای پاسخ دادن به یک سوال علمی.

نکات کلیدی در مورد فرضیه:

• فرضیه یک پیش‌بینی یا توضیح است که از طریق آزمایش در روش علمی مورد سنجش قرار می‌گیرد.
• دانشمندان از فرضیه‌های صفر (null) و جایگزین (alternative) برای بررسی روابط بین متغیرها در آزمایش‌ها استفاده می‌کنند.
• بیشتر فرضیه‌های علمی به شکل "اگر... آنگاه..." نوشته می‌شوند تا علت و معلول را به آسانی بررسی کنند.

در علم، فرضیه بخشی از روش علمی است. این یک پیش‌بینی یا توضیح است که با یک آزمایش مورد آزمایش قرار می‌گیرد. مشاهدات و آزمایش‌ها ممکن است یک فرضیه علمی را رد کنند، اما هرگز نمی‌توانند آن را به طور کامل ثابت کنند.

در مطالعه منطق، فرضیه یک گزاره شرطی است، که معمولاً به شکل "اگر X، آنگاه Y." نوشته می‌شود.

در استفاده رایج، فرضیه صرفاً یک توضیح یا پیش‌بینی پیشنهادی است، که ممکن است آزمایش شود یا نشود.

نحوه نوشتن یک فرضیه

بیشتر فرضیه‌های علمی در قالب "اگر...آنگاه..." مطرح می‌شوند. این قالب به ما کمک می‌کند تا به راحتی آزمایشی طراحی کنیم و وجود یا عدم وجود رابطه علت و معلولی بین متغیر مستقل و متغیر وابسته را بررسی کنیم. فرضیه در واقع پیش‌بینی ما از نتیجه آزمایش است.

فرضیه صفر و فرضیه جایگزین

از نظر آماری، اثبات عدم وجود رابطه بین دو متغیر آسان‌تر از اثبات وجود رابطه بین آن‌ها است. به همین دلیل، دانشمندان اغلب فرضیه صفر (Null Hypothesis) را مطرح می‌کنند. فرضیه صفر فرض می‌کند که تغییر متغیر مستقل، هیچ تاثیری بر متغیر وابسته نخواهد داشت.

در مقابل، فرضیه جایگزین (Alternative Hypothesis) بیان می‌کند که تغییر متغیر مستقل، بر متغیر وابسته تاثیر خواهد گذاشت. طراحی یک آزمایش برای تست این فرضیه می‌تواند دشوارتر باشد، زیرا راه‌های زیادی برای بیان یک فرضیه جایگزین وجود دارد.

به عنوان مثال، رابطه احتمالی بین خواب خوب شبانه و کسب نمرات خوب را در نظر بگیرید. فرضیه صفر در این مورد می‌تواند به این صورت بیان شود: "تعداد ساعات خواب دانش‌آموزان هیچ ارتباطی با نمرات آن‌ها ندارد" یا "هیچ همبستگی بین ساعات خواب و نمرات وجود ندارد."

اما فرضیه جایگزین، سخت‌تر قابل پیشنهاد و آزمایش است. کلی‌ترین بیان آن می‌تواند این باشد: "میزان خواب دانش‌آموزان بر نمرات آن‌ها تأثیر می‌گذارد." این فرضیه همچنین می‌تواند به صورت "اگر بیشتر بخوابید، نمرات شما بهبود می‌یابد" یا "دانش‌آموزانی که نه ساعت می‌خوابند، نمرات بهتری نسبت به کسانی که بیشتر یا کمتر می‌خوابند دارند" بیان شود.

به طور معمول، یک دانشمند کار خود را با فرضیه صفر شروع می‌کند. از آنجا، ممکن است امکان پیشنهاد و آزمایش یک فرضیه جایگزین برای محدود کردن رابطه بین متغیرها وجود داشته باشد.

مثال‌هایی از فرضیه

در اینجا چند نمونه از فرضیه‌های قابل آزمایش آورده شده است:

• اگر یک سنگ و یک پر را همزمان رها کنید، آن ها با سرعت یکسانی سقوط خواهند کرد.
• گیاهان برای زنده ماندن به نور خورشید نیاز دارند.
• مصرف شکر به شما انرژی می‌دهد.