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Che cos’è un’ipotesi scientifica? La definizione di ipotesi

Un’ipotesi scientifica sta alla base del metodo scientifico.

Molti la definiscono come un “indovinare in modo ragionato”, basandosi su osservazioni e studi. Questo è certamente corretto, ma la definizione può essere estesa: un’ipotesi include anche la spiegazione per cui può essere considerata corretta, stando all’Associazione Statunitense degli Insegnanti di Scienze.

Le basi di un’ipotesi

Un’ipotesi è una soluzione proposta ad un fenomeno inspiegato, che al momento non viene trattato dalla teoria scientifica. L’idea di base di un’ipotesi è che non sia un risultato predeterminato. Perché un’ipotesi diventi un’ipotesi scientifica, dev’essere comprovata o smentita da sperimentazioni o da osservazioni meticolose. Si tratta dei criteri di falsificabilità e di verificabilità, proposti dal filosofo britannico Karl Popper a metà del ventesimo secolo, come riporta l’Enciclopedia Britannica.

Una delle funzioni chiave del metodo scientifico è quella di poter prevedere i risultati di un esperimento mediante l’ipotesi, e poi condurre l’esperimento per confermare le supposizioni.

Un’ipotesi viene di solito formulata come una frase se/allora, suggerisce l’Università della California. La frase indica una possibilità (se) e spiega cosa potrebbe succedere se la possibilità si verificasse (allora). L’enunciato potrebbe anche contenere un “potrebbe”.

Questi sono alcuni esempi di enunciati:

- Se l’aglio allontana le pulci, allora un cane che mangia aglio tutti i giorni non le prenderà mai.

- La crescita di una coltura batterica potrebbe dipendere dai livelli di umidità dell’aria.

- Se lo zucchero causa la carie, allora le persone che mangiano tante caramelle sono più a rischio di avere carie.

- Se i raggi ultravioletti danneggiano gli occhi, allora la luce UV potrebbe causare cecità.

Testare un’ipotesi

È importante notare che tutte le ipotesi qui sopra sono verificabili. Il tratto primario di un’ipotesi è che può essere testata, e i test ripetuti, secondo l’Università del Midwest.

Un esempio di enunciato non testabile potrebbe essere “Ogni persona si innamora almeno una volta”. La definizione di “innamorarsi” è soggettiva. Inoltre, sarebbe impossibile fare una stima sulla vita amorosa basandosi sulle esperienze di ogni essere umano. Un enunciato non testabile, però, può essere riformulato in maniera tale da diventarlo. Ad esempio, potremmo riscrivere la frase di prima in questo modo: “Se l’amore è un’emozione importante, allora potremmo pensare che tutti dovrebbero innamorarsi almeno una volta nella vita”. Con questo enunciato, dei ricercatori potranno selezionare un gruppo di persone per vedere quanti credono che ognuno debba innamorarsi almeno una volta.

Un’ipotesi viene molto spesso analizzata da diversi scienziati , in maniera tale da assicurare l’integrità e la validità dell’esperimento. Questo processo potrebbe richiedere anni e molto spesso alcune ipotesi vengono lasciate perdere perché è troppo difficile trovare dimostrazioni comprovanti.

“Come biologo da campo, la mia parte preferita del metodo scientifico è proprio quella di essere sul posto a raccogliere i dati”, racconta a Life Science il professore di biologia del College di Marlboro, Jamie Tanner. “Ma ciò che è veramente divertente, è il fatto che stai tentando di rispondere ad una domanda interessante, per cui il primo step è proprio quelli di identificare le domande e generare delle risposte plausibili (ipotesi) ed è un processo importante e creativo. Poi si analizzano i dati raccolti per vedere se supportano o no le ipotesi”

Un’ipotesi nulla è un’ipotesi probabilmente falsa o che non ha nessun effetto. Spesso, durante gli esperimenti, gli scienziati studiano un ramo diverso dell’idea per vedere se funziona: studiano quindi un’ipotesi alternativa, come specifica l’Università di Berkeley, California.

Durante gli esperimenti, gli scienziati potrebbero verificare o smentire solo l’ipotesi nulla, oppure testare sia quella nulla che quella alternativa. Se un’ipotesi indica anche la direzione da seguire, viene chiamata ipotesi a una coda. In questo caso, lo scienziato crede che il risultato abbia un effetto, oppure no. Se un’ipotesi viene enunciata senza prevedere il risultato, si chiama ipotesi a due code perché ci saranno due possibili risultati. Il risulta potrà o no avere effetti, ma fino al completamento del test non c’è modo di sapere quale sia, spiega il Centro per Metodi di Ricerche.

Sempre durante i test, gli scienziati possono incorrere in due tipi di errore. Un errore di tipo 1 capita quando si rifiuta un’ipotesi nulla anche se è vera. Un errore di tipo 2, invece, si verifica quando l’ipotesi nulla non viene rifiutata quando è sbagliata, dice l’Università di Berkeley.

Analizzando i risultati, un’ipotesi può essere rifiutata o modificata, ma non si potrà mai dimostrare nel 100% dei casi. Ad esempio, la relatività è stata testata moltissime volte e viene generalmente considerata come veritiera, ma si potrebbe verificare una situazione, ancora non riscontrata in cui potrebbe non essere vera. Ad esempio, uno scienziato potrebbe formulare l’ipotesi che un determinato tipo di pomodoro sia rosso. Durante la ricerca, gli scienziati riscontrano che tutti i pomodori di quel tipo sono effettivamente rossi. Sebbene questi risultati confermino l’ipotesi, potrebbe esserci al mondo un pomodoro di questo tipo, che non è rosso. In questo modo, l’ipotesi è vera, ma potrebbe non essere sempre vera.

L’evoluzione di un’ipotesi

La maggior parte delle ipotesi formali consistono di concetti che possono essere connessi in qualche modo, e la relazione testata. Un gruppo di ipotesi si riunisce sotto forma di framework concettuale. Non appena dati e prove a favore dell’ipotesi vengono raccolte, si parla di ipotesi funzionante, che è il primo passo per poter affermare una teoria. Sebbene teorie e ipotesi vengano molto spesso confuse tra loro, le teorie sono i risultati di ipotesi comprovate. Le ipotesi sono delle idee, le teorie invece spiegano i risultati ottenuti testando queste idee.

“Una teoria esprime il modo in cui osserviamo il mondo naturale: sono le strutture su cui poggiano le idee, spiegando e interpretando i fatti”, Jamie Tanner, professore di biologia presso il College di Marlboro

Tradotto in italiano. Articolo originale: LiveScience

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