آیا فرضیه‌های علمی صرفا فرض هستند؟

تفکیک مفاهیمی در علوم مانند فرضیه، نظریه، قانون، اصل و نظایر آن ممکن است در ابتدا ساده به نظر برسد. اما شاید بسیاری از دانشجویان و دانش‌آموختگان پس از سال‌ها تحصیل نتوانند برای مثال، تفاوت میان فرضیه و نظریه را توضیح دهند.

به گزارش عطنا به نقل از علمنا، در ساده‌ترین بیان ممکن گفته‌ می‌شود که دانشمند پس از انتخاب و تعیین مسئله، اقدام به بیان فرضیه پژوهشی‌ می‌کند. فرضیه در واقع یک راه حل پیشنهادی بای پاسخگویی به مسئله است. به همین جهت، تدوین یک فرضیه مناسب به چگونگی بیان مسئله بستگی دارد. یک فرضیه مناسب به صورت تنگاتنگی با انتخاب و بیان مسئله در هم آمیخته است. فرضیه یک ابزار نیرومند است تا دانشمند، نظریه را به مشاهده و مشاهده را به نظریه ارتباط دهد. به بیان دیگر، فرضیه یک قضیه شرطی یا فرضی است که تایید یا رد آن باید بر اساس سازگاری مفاهیم آن و به استناد مدارک تجربی و دانش‌های گذشته مورد آزمون قرار گیرد. اگر بخواهیم دقیق‌تر باشیم، فرضیه یک قضیه آزمایشی پیشنهاد شده برای حل یک مسئله یا تبیین آن است و جمله‌ای است که انتظارات دانشمند را در زمینه رابطه بین متغیرهای یک مسئله بیان‌ می‌کند. در پژوهش‌هایی که هدف اصلی به نوعی کشف روابط علی و معلولی است مهم‌تریننقش را بازی‌ می‌کند تا مثلا در پژوهش‌هایی که هدف آنها تعیین وضعیت یک پدیده است. (این یعنی در پژوهش‌های توصیفی که دانشمند قادر به پیش‌بینی چگونگی رویدادها نیست، فرضیه‌سازی از اهمیت کمتری برخوردار است).

فرانسیس بیکن معتقد بود که فرضیه، پژوهشگر را به یک موقعیت و یا شرایط مشخص هدایت‌ می‌کند و به همین سبب دانشمند هدف خود را گم‌ می‌کند. اما در واقع بدون فرضیه ما‌ نمی‌توانیم تصویری روشنی از یک مسئله در ذهن ایجاد کنیم. شاید بهتر باشد اینطور بگوییم که فرضیه به مطالعه منابع مربوط به موضوع تحقیق جهت‌ می‌دهد و از مطالعه منابع غیرمرتبط جلوگیری‌ می‌کند. فرضیه است که مشخص‌ می‌کند چه چیزی با موضوع پژوهش مرتبط است و چگونه‌ می‌توان از گردآوری اطلاعات بی‌حاصل پرهیز کرد.

تفاوت فرضیه و مشاهده

میان فرضیه و مشاهده تفاوت بسیار معناداری وجود دارد اما ممکن است برخی این دو مفهوم را نیز با یکدیگر جابجا بگیرند. به عنوان مثال تصور کنید که مشخص شود بیشترین تصادفات رانندگی در یک جاده در حاشیه منطقه X اتفاق‌ می‌افتد. این مشاهدات ممکن است پژوهشگر را به این نتیجه و انتظار برساند که پیچ خطرناکی در این بخش از جاده وجود دارد که در هنگام بارندگی سبب لغزندگی جاده‌ می‌شود. مشاهدات بعدی ممکن است این فرضیه را تقویت کنند و پژوهشگر به تدوین یک فرضیه کلی (همبستگی بین لغزندگی جاده و تصادف) رهنمون سازد.

دونالد اری و همکاران (۱۹۷۲) پنج مشخصه فرضیه را به شکل زیر صورت بندی کرده اند.

۱. فرضیه باید قدرت تبیین داشته باشد

فرض کنید خودرو را استارت‌ می‌زنید و روشن‌ نمی‌شود. برای توضیح روشن نشدن خودرو دلایل بسیاری ممکن است وجود داشته باشد. اما شما ممکن است حدس بزنید که چون آب در رادیاتور ماشین نیست بنابراین ماشین روشن‌ نمی‌شود. این تبیین برای توضیح روشن نشدن ماشین درست نیست. اما اگر این فرضیه را طرح کنیم و بگوییم که روشن نشدن ماشین به دلیل ضعیف بودن باتری است، تبیین درستی طرح کرده‌ایم و این تبیین ارزش آزمودن را دارد.

۲. فرضیه باید رابطه مورد انتظار بین متغیرها را بیان کند

مثلا بگوییم دانش آموزانی که در کلاس‌های دانش‌آموز-محور تحصیل‌ می‌کنند موفق‌تر از دانش آموزانی هستند که در کلاس‌های معلم-محور درس‌ می‌خوانند.

۳.فرضیه بایستی قابل آزمون باشد

قرضیه باید بتواند از طریق گردآوری اطلاعات و مشاهدات آزمایشی، رد یا تایید گردد و باید بتوان نتیجه‌ای از آن استنتاج کرد. مثلا اگر در مثال ابتدایی این متن، مبنی بر طرح فرضیه‌ای برای دلیل آمار تصادفات در یک بخش از یک جاده، ممکن است بگوییم دلیل واژگونی خودروها در آن ناحیه، خشم ارواح شریر تمدن‌های باستانی است. این فرضیه قابل آزمون نیست و همواره درست از آب در‌ می‌آید. هر بار که خودرویی واژگون شود خواهیم گفت که تصادف به دلیل خشم ارواح شریر بود. اگر از ما بپرسند چرا خودرو تصادف کرده ممکن است بگوییم به دلیل اینکه ارواح شریر خشمگین بوده اند. اگر بپرسند از کجا‌ می‌دانید که ارواح شریر، خشمگین شده است ممکن است در پاسخ بگوییم که چون خودرو تصادف کرده است. چنین فرضیه‌ای قابل آزمون نیست و به همین جهت در روش علمی جدی گرفته‌ نمی‌شود.

۴. فرضیه باید با اصول کلی علم همخوانی داشته باشد

فرضیه‌ها نباید با نظریه‌ها و قوانین علمی که قبلا تدوین شده‌اند مغایرت داشته باشند. مثلا این فرضیه که اتومبیل روشن‌ نمی‌شود چون اتم‌های مایع باطری به صورت خودبه‌خودی تبدیل به طلا شده‌اند. این فرضیه به وضوح مغایر با همه قوانین پذیرفته شده شیمی و فیزیک است و‌ نمی‌توان آن را پذیرفت. اگرچه در تاریخ علم بسیاری نظیر نیوتن و کپرنیک و اینشتین بوده‌اند که فرضیه‌هایی مغایر با علم زمانهء خود تدوین کرده‌اند اما نباید از نظر دور داشت که این فرضیه‌ها رد کل محتوای دانش قبلی نبود و برمبنای فرضیه‌های پیشین بنا شده بود. مثلا در نسبیت اینشتین E = mc² فرضیه‌ها و آرای اینشتین به تنهایی چیزی نبود که یک شبه ایحاد شده باشد. هم مفهوم انرژی و هم جرم و هم سرعت نور مفاهیم و کمیت‌هایی بودند که دانشمندان دیگر از گالیله گرفته تا نیوتن و لاوازیه و فارادی روی آن کار کرده بودند.

۵. فرضیه باید بتواند به صورت روشن و دقیق بیان شود

بیان فرضیه به شکل ساده نه تنها آزمودن آن را ساده‌تر می‌کند بلکه مبنایی برای نتیجه گیری در بارهء آن ایجاد‌ می‌کند. همچنین از بین دو فرضیه که دارای قدرت تبیین کنندگی یکسان هستند فرضیه‌ای را انتخاب‌ می‌کنیم که ساده‌تر است. نکته مهمی که نباید از یاد برد این است که حتی اگر اطلاعات جمع آوری شده، یک فرضیه صورت‌بندی شده را حمایت کند این به معنی اثبات آن فرضیه نیست. یک فرضیه هرگز نه اثبات‌ می‌شود و نه تکذیب. فرضیه ماهیتا و ضرورتا مبتنی بر قوانین احتمال است. مدارک تجربی‌ می‌توانند دانشمند را به این نتیجه برسانند که احتمالا تبیین انجام شده درست است. اما از یاد نبریم که تایید و پذیرش یک فرضیه به معنی واقعی کلمه به معنی (اثبات) نیست.