Obwohl sich dieser Cartoon über wissenschaftliche Hypothesen lustig macht, ist das Konzept der Hypothese eines der wichtigsten in der Wissenschaft. Wissenschaftliche Untersuchungen entdecken Beweise, die der Wissenschaft helfen, voranzukommen, und der Zweck wissenschaftlicher Untersuchungen besteht im Allgemeinen darin, Hypothesen zu testen. Beweise zu finden, um Hypothesen zu stützen oder zu widerlegen, ist der Fortschritt der Wissenschaft.

Was ist eine wissenschaftliche Hypothese?

Das Wort Hypothese kann als „gebildete Vermutung“ definiert werden.“ Zum Beispiel könnte es eine fundierte Vermutung darüber sein, warum ein Naturereignis auftritt. Aber nicht alle Hypothesen – auch die über die natürliche Welt – sind wissenschaftliche Hypothesen. Was macht eine Aussage zu einer wissenschaftlichen Hypothese und nicht nur zu einer fundierten Vermutung? Eine wissenschaftliche Hypothese muss zwei Kriterien erfüllen:

• Eine wissenschaftliche Hypothese muss überprüfbar sein.
• Eine wissenschaftliche Hypothese muss falsifizierbar sein.

Eine wissenschaftliche Hypothese muss überprüfbar sein

Damit eine Hypothese überprüfbar ist, können Beobachtungen gemacht werden, die ihr zustimmen oder nicht. Wenn eine Hypothese nicht durch Beobachtungen getestet werden kann, ist sie nicht wissenschaftlich. Betrachten Sie diese Aussage:

“ Überall um uns herum gibt es unsichtbare Kreaturen, die wir niemals beobachten können.“

Diese Aussage mag wahr sein oder nicht, aber es ist keine wissenschaftliche Hypothese. Das liegt daran, dass es nicht getestet werden kann. Angesichts der Art der Hypothese gibt es keine Beobachtungen, die ein Wissenschaftler machen könnte, um zu testen, ob es falsch ist oder nicht.

Eine wissenschaftliche Hypothese muss falsifizierbar sein

Eine Hypothese kann überprüfbar sein, aber selbst das reicht nicht aus, um eine wissenschaftliche Hypothese zu sein. Darüber hinaus muss gezeigt werden können, dass die Hypothese falsch ist, wenn sie wirklich falsch ist. Betrachten Sie diese Aussage:

“ Es gibt andere Planeten im Universum, auf denen Leben existiert.“

Diese Aussage ist testbar. Wenn es wahr ist, ist es zumindest theoretisch möglich, Beweise dafür zu finden, dass es wahr ist. Zum Beispiel könnte ein Raumschiff von der Erde geschickt werden, um das Universum zu erkunden und Bericht zu erstatten, wenn es einen bewohnten Planeten entdeckt. Wenn ein solcher Planet gefunden würde, würde dies beweisen, dass die Aussage wahr ist. Die Aussage ist jedoch keine wissenschaftliche Hypothese. Warum? Wenn es falsch ist, ist es nicht möglich zu zeigen, dass es falsch ist. Das Raumschiff findet vielleicht nie einen bewohnten Planeten, aber das bedeutet nicht unbedingt, dass es keinen gibt. Angesichts der Weite des Universums wären wir niemals in der Lage, jeden Planeten auf Leben zu überprüfen!

Sowohl testbar als auch falsifizierbar

Betrachten wir ein letztes Beispiel, das in der folgenden Abbildung dargestellt ist:

“ Zwei Objekte, die gleichzeitig aus derselben Höhe fallen gelassen werden, erreichen gleichzeitig den Boden (vorausgesetzt, es besteht kein Luftwiderstand).“

Ist diese Aussage testbar? Ja. Sie können zwei Objekte gleichzeitig aus derselben Höhe fallen lassen und beobachten, wann sie den Boden erreichen. Natürlich müssten Sie die Objekte in Abwesenheit von Luft fallen lassen, um Luftwiderstand zu vermeiden, aber zumindest ist ein solcher Test theoretisch möglich. Ist die Aussage falsifizierbar, wenn sie wirklich falsch ist? Auch hier lautet die Antwort ja. Sie können leicht viele Kombinationen von zwei Objekten testen und wenn zwei Objekte nicht gleichzeitig den Boden erreichen, ist die Hypothese falsch. Wenn eine Hypothese wirklich falsch ist, sollte es relativ einfach sein, sie zu widerlegen.

Können Sie beweisen, dass eine Hypothese wahr ist?

Wenn die obige Hypothese über fallende Objekte wirklich falsch wäre, wäre es wahrscheinlich, dass dies früher oder später entdeckt würde, nachdem genügend Objekte fallen gelassen wurden. Es braucht nur eine Ausnahme, um eine Hypothese zu widerlegen. Aber was ist, wenn die Hypothese wirklich wahr ist? Kann das auch demonstriert werden? Nein; es müssten alle möglichen Kombinationen von Objekten getestet werden, um zu zeigen, dass sie immer gleichzeitig den Boden erreichen. Das ist unmöglich. Es werden ständig neue Objekte erstellt, die getestet werden müssten. Es ist immer möglich, dass in Zukunft eine Ausnahme gefunden wird, um die Hypothese zu widerlegen. Obwohl Sie nicht schlüssig beweisen können, dass eine Hypothese wahr ist, ist es umso wahrscheinlicher, dass sie wahr ist, je mehr Beweise Sie dafür sammeln.

Zusammenfassung

• In der Wissenschaft ist eine Hypothese eine fundierte Vermutung, die mit Beobachtungen getestet und verfälscht werden kann, wenn sie wirklich falsch ist.
• Sie können nicht schlüssig beweisen, dass die meisten Hypothesen wahr sind, da es im Allgemeinen unmöglich ist, alle möglichen Fälle auf Ausnahmen zu untersuchen, die sie widerlegen würden.

Überprüfen Sie

1. Identifizieren Sie die Rolle der Hypothese in der Wissenschaft.
2. Geben Sie zwei Kriterien einer wissenschaftlichen Hypothese an.
3. Welche dieser beiden Aussagen erfüllt die Kriterien einer wissenschaftlichen Hypothese?
   1. Säuren färben rotes Lackmuspapier blau.
   2. Alles Leben im Universum existiert auf der Erde.
4. Warum ist es normalerweise unmöglich zu beweisen, dass eine Hypothese wahr ist?