Une hypothèse tente de répondre aux questions en proposant une explication plausible qui n’a pas encore été rigoureusement testée. Une théorie, d’autre part, a déjà subi des tests approfondis par divers scientifiques et est généralement acceptée comme étant une explication précise d’une observation. Cela ne signifie pas que la théorie est correcte ; seulement que les tests actuels n’ont pas encore été en mesure de le réfuter, et la preuve telle qu’elle est comprise, semble le soutenir.
Une théorie commence souvent comme une hypothèse – une supposition éclairée pour expliquer un phénomène observable. Le scientifique tentera de percer des trous dans son hypothèse. S’il survit aux méthodologies appliquées de la science, il commence à prendre l’importance d’une théorie pour le scientifique. La prochaine étape consiste à présenter les résultats à la communauté scientifique pour d’autres tests indépendants. Plus une hypothèse est testée et tient, mieux elle devient acceptée en tant que théorie.
La théorie de l’évolution, par exemple, est étayée par une pléthore de preuves scientifiques sous la forme de données de recherche cosmologiques, géophysiques et archéologiques, pour ne citer que quelques domaines pertinents. Les scientifiques ont non seulement retracé l’évolution des espèces à travers des enregistrements squelettiques, mais la terre elle-même, notre système solaire, les étoiles et les galaxies peuvent être datés grâce à diverses méthodes scientifiques. Cette preuve semble retracer l’univers depuis environ 13.7 milliards d’années jusqu’à un événement Big Bang.
Bien qu’il semble y avoir une infinité de preuves soutenant la théorie de l’évolution, il ne s’agit toujours que d’une théorie. Les théories, aussi bien acceptées soient-elles, sont toujours sujettes à changement à mesure que de nouvelles connaissances apparaissent. La théorie de la relativité d’Einstein, par exemple, expliquait le monde à grande échelle, mais s’effondrait lorsqu’il s’agissait du monde de l’infiniment petit. Cette célèbre théorie a été augmentée plus récemment par la théorie M des supercordes, qui a très bien uni les quatre forces connues dans l’univers dans une équation mathématique élégante. La théorie M prédit de manière exotique que nous vivons dans un monde à dix dimensions, plus une pour le temps, pour un total de 11 dimensions. Alors que de nombreux aspects de la théorie M la rendent difficile à tester, la perfection mathématique de cette théorie lui a donné de la force dans les cercles scientifiques.
Une hypothèse actuelle de grande importance est celle de l’énergie noire. Les scientifiques peuvent calculer la quantité de masse présente dans l’univers, mais la matière physique – la matière faite d’atomes – ne représente que quatre pour cent du total. On pense que la matière noire représente vingt pour cent supplémentaires, laissant environ soixante-seize pour cent introuvables. Entrez dans l’énergie noire hypothétiquement invoquée pour combler le vide. Il y a quelques candidats concurrents pour l’énergie noire avec des recherches en cours. Cependant, l’un des problèmes est la difficulté à le détecter. Ainsi, même si son interaction avec la gravité à grande échelle est suffisante pour provoquer une expansion rapide de l’univers, la détection en laboratoire revient un peu à rechercher une brise légère à l’aide d’une girouette pleine de trous gigantesques. Néanmoins, alors que les scientifiques élucident le mystère de la masse manquante, la réponse passera un jour de la simple hypothèse à la théorie généralement acceptée.