Nella maggior parte degli esperimenti scientifici, è difficile o impossibile dimostrare che qualcosa è vero. Invece, molti scienziati avanzano ipotesi su ciò che pensano che accadrà. Le ipotesi possono essere due o più possibilità contraddittorie, solo una può essere vera, ed esaustive, coprono tutti i possibili esiti. L’ipotesi che si ritiene vera si chiama ipotesi nulla e le altre ipotesi si chiamano ipotesi alternative.
Con un’ipotesi, uno scienziato sta cercando di spiegare un evento o un’osservazione sulla base delle informazioni attuali. Usando l’ipotesi, le previsioni possono essere fatte e poi testate. Una buona ipotesi è quella che spiega tutti gli aspetti dell’osservazione, è la spiegazione più semplice possibile, può essere espressa in modo da poter fare previsioni al riguardo e, infine, è verificabile attraverso la sperimentazione.
Il fatto che questa ipotesi sia ritenuta vera, anche temporaneamente, è ciò che viene testato negli esperimenti. Spesso afferma che non ci sarà un cambiamento o un effetto dovuto alla sperimentazione scientifica. Durante l’esperimento, lo scienziato sta cercando di rifiutare o non rifiutare questa ipotesi. Rifiutandola, ne consegue che una delle ipotesi alternative è corretta, o più corretta dell’ipotesi nulla.
È quasi impossibile provare o accettare qualcosa nella scienza. Invece, le ipotesi sono respinte o non sono state respinte. Ad esempio, un’ipotesi nulla potrebbe essere che un particolare farmaco non avrà alcun effetto su quelle persone a cui viene somministrato. Se si osserva un effetto all’interno del gruppo drogato, l’ipotesi nulla viene respinta a favore di un’ipotesi alternativa. Se nessun effetto sembra verificarsi nel gruppo drogato, allora non viene rifiutato e di solito sono necessari ulteriori test.
In statistica, l’ipotesi nulla è vista come l’ipotesi che non presenta differenze statistiche significative. In altre parole, è una dichiarazione di uguaglianza statistica. Non deve corrispondere esattamente a un valore, ma l’ipotesi e il campione osservato devono essere simili, non diversi, abbastanza da respingere l’ipotesi. Se l’ipotesi nulla viene rifiutata, significa che è statisticamente significativamente diversa dal gruppo osservato e questa differenza non è dovuta al caso.
Quando un’ipotesi nulla non viene rifiutata, viene vista come statisticamente simile. Questa somiglianza è spesso attribuita a un errore di campionamento casuale, il che significa che la quantità di differenza è dovuta al caso. Se viene rifiutato, non si tratta di un fallimento da parte dello sperimentatore. In realtà, la maggior parte dei ricercatori e degli scienziati ha poche o nessuna aspettativa che l’ipotesi sia vera. Un’ipotesi nulla rifiutata è un risultato significativo negli esperimenti scientifici.