Hypotese

Et fagligt begrundet udsagn, en påstand eller en idé om udfaldet af et eksperiment eller en anden naturvidenskabelig undersøgelse. Det er altså ikke bare et gæt, men en fagligt begrundet antagelse om, hvordan resultatet af undersøgelsen vil slutte.

Baggrund for at opstille denne hypotese er en erfaring. Erfaring viser at brød hæver hurtigere ved stuetemperatur end i køleskabet. På baggrund af denne erfaring fremsætter vi en hypotese.

Hypotese: Gærcellernes aktivitet stiger med stigende temperatur

Undersøgelse: Dette vil vi kunne se ved at følge afgasning af kuldioxid. I laboratoriet undersøges gærcellernes kuldioxidproduktion ved udvalgte temperaturer mellem 10 og 70 grader C.

Konklusion: Vi finder at udviklingen ikke er lineær, men at den siger indtil et maksimum ved omkring 40 grader C, hvorefter den falder til nul ved ca. 65 grader C.

Baggrund for at opstille denne hypotese er den erfaring, at årstiderne skifter i løbet af et år. Samtidig ved vi, at jo tættere vi kommer på en varmekilde, her er det solen, jo varmere er der.

Hypotese: Årsagen til årstiderne er Jordens varierende afstand til Solen.

Konsekvenser af denne hypotese: Det vil der være sommer, når Jorden er tæt på Solen og vinter, når jorden er langt fra Solen. Alle lande på hele jordkloden vil derfor have samme årstider på samme tid.

Observation: Når den nordlige halvkugle har sommer, har den sydlige halvkugle vinter og omvendt. Det kan man jo nemt konstatere ved at ringe til Australien.

Konklusion: Hypotesen forkastes, da den ikke passer med observationen.

Vi har tidligere lavet et eksperiment, hvor vi har målt en lav pH og konstateret, at det bobler i en danskvand. Vi ved at opløst kuldiaoxid kan danne kulsyre. På denne baggrund opstilles hypotesen:

Hypotese: En danskvand der bobler har en sur pH-værdi (5,0) på grund af opløst kuldioxid, som danner kulsyre.

Undersøgelse: I laboratoriet opvarmes danskvand hvilket får kuldioxiden til at afgasse. Vi måler herefter pH-værdien, som er neutral.

Konklusion: Hypotese bekræftet.

Man undrer sig over, at havet fryser til is senere end en sø, og på denne baggrund opstilles en hypotese om, at det skyldes havets indhold af det skyldes salte, der ændrer vandets frysepunkt.

Hypotese: Vands indhold af salte har betydning for, om der kan dannes havis om vinteren.

Undersøgelsen:

Observation/feltarbejde: Vi indsamler målinger der fastslår at søvand har lavere saltindhold end havvand.

Eksperiment/laboratoriearbejde: I laboratoriet laves undersøgelser der konstaterer at både frysepunktet og densiteten påvirkes af saltindholdet.

Konklusion: Der opstår et "springlag" i ferskvandssøer som gør, at det kun er de øverste meter af søen, som skal nedkøles til frysepunktet. I havet skal hele vandsøjlen nedkøles til frysepunktet hvilket kun sker sjældent.

Man kan ikke tilrettelægge en naturvidenskabelig undersøgelse, hvis man ikke har nogen idé om, hvad der har betydning og hvad der ikke har. Så ved man jo ikke hvad man skal måle eller se efter. Eksempelvis: - Afhænger det undersøgte af luftens tryk eller af temperaturen? - Er det vigtigt om vi undersøger det om natten eller om dagen?

En hypotese er kun videnskabelig, hvis den (i princippet) kan testes gennem naturvidenskabelige undersøgelser. Normalt er hypoteser også fagligt begrundede. Derfor er udsagnet: "Når jeg dør, kommer jeg i himlen." ikke en naturvidenskabelig hypotese. Astrologiske forudsigelser (horoskoper) er formuleret så upræcise, at det i praksis ikke kan testes. "Noget godt vil ske for dig indenfor den nærmeste fremtid". Astrologi er dermed ikke en videnskab.

Gode og dårlige hypoteser?

Konkurrerende hypoteser kan på forhånd vurderes efter tre kriterier.

• Jo tydeligere en hypotese peger på, hvordan den kan testes - jo bedre er den.
  • Stærkere hypotese: Hvis en stjerne af samme størrelse og type som stjernen Vega befinder sig i den dobbelte afstand til Jorden, vil den lyse præcist fire gange svagere.
  • Svagere hypotese: Stjerner der er langt væk lyser svagere, end de som er tæt på.
• Jo mere en hypotese forsøger at forklare med succes - jo bedre er den.
  • Bedre hypotese: I Danmark er nedbøren størst ved vestvendte kyster, da nedbørssystemerne kommer fra vest.
  • Dårligere hypotese: Det regner meget i Esbjerg, da det ligger ud til havet.
• En hypotese som indeholder specielle forbehold eller antagelser er ikke god.
  • Eksempel på dårlig antagelse: Is smelter ikke i hånden - altså hvis personen er død.

Ja det kan man godt. Det kaldes den induktive metode.

Men selv ved denne metode har man så besluttet sig for at indsamle eller se på bestemte målinger, fordi man har en forventning om, at der er en eller anden form for systematik.

Eksempel på induktiv metode: Døgnets temperatur

1. Indsamling af data: 8 vejrstationer er opsat i et område. De måler temperaturen hvert 15. minut hele døgnet.

2. Fortolkning af data ved induktion: Målingerne viser at døgntemperaturen er lavest lige inden solopgang. Induktionen består i at lade målingerne repræsentere alle tænkelige målinger af samme type - altså generalisere til alle vejrstationer og ikke kun de 8.

Et fagligt