สมมติฐาน( พหูพจน์ : สมมติฐาน ) คือคำอธิบาย ที่เสนอ สำหรับปรากฏการณ์สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ต้องอิงตามการสังเกตและทำนายความเป็นจริงที่สามารถทดสอบและทำซ้ำได้โดยเริ่มต้นจากการคาดเดาอย่างมีเหตุผล หากสมมติฐานได้รับการพิสูจน์ซ้ำๆ อย่างอิสระโดยการทดลองว่าเป็นจริง ก็จะกลายเป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์^{[ 1 ] [ 2 ]}ในการใช้ภาษาพูด คำว่าสมมติฐานและทฤษฎีมักใช้สลับกันได้ แต่การใช้แบบนี้ไม่ถูกต้องในบริบทของ วิทยาศาสตร์

สมมติฐานการทำงานคือสมมติฐานที่ได้รับการยอมรับชั่วคราว ซึ่งใช้เพื่อเป็นแนวทางในการดำเนินการวิจัย ต่อไป สมมติฐานการทำงานมักถูกยกเลิก และมักถูกเสนอขึ้นโดยที่ทราบ (และคำเตือน ) ว่าไม่สมบูรณ์และไม่ถูกต้อง โดยมีเจตนาที่จะผลักดันการวิจัยไปในทิศทางที่ถูกต้องอย่างน้อยก็ในระดับหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนักวิทยาศาสตร์ติดขัดในประเด็นใดประเด็นหนึ่งและกำลังระดมความคิด

ในตรรกศาสตร์เชิงรูปธรรม สมมติฐานคือส่วนนำหน้าในประพจน์ตัวอย่างเช่น ในประพจน์ "ถ้าPแล้วQ " ข้อความPหมายถึงสมมติฐาน (หรือส่วนนำหน้า) ของผลที่ตามมาQสมมติฐานPคือข้อสันนิษฐานใน คำถาม " ถ้าหากว่า " (ซึ่งอาจเป็นคำถาม เชิงสมมติ ) คำคุณศัพท์ "สมมติฐาน" (มีลักษณะเป็นสมมติฐานหรือถูกสันนิษฐานว่ามีอยู่เป็นผลโดยตรงจากสมมติฐาน) สามารถหมายถึงความหมายใดๆ ของคำว่า "สมมติฐาน" ข้างต้นได้

ในความหมายโบราณคำว่า hypothesisหมายถึงบทสรุปของโครงเรื่องของละครคลาสสิกคำภาษาอังกฤษhypothesisมาจากคำภาษากรีกโบราณὑπόθεσις ( hypothesis ) ซึ่งความหมายตามตัวอักษรหรือตามรากศัพท์คือ "การวางหรือตั้งไว้ใต้" ดังนั้นในการใช้งานที่กว้างขึ้นจึงมีความหมายอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึง "สมมติฐาน" ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

ในเมโนของเพลโต (86e–87b) โสกราตีสวิเคราะห์คุณธรรมด้วยวิธีการที่เขาบอกว่านักคณิตศาสตร์ใช้^{[ 6 ]}นั่นคือ "การตรวจสอบจากสมมติฐาน" ^{[ 7 ]}ในความหมายนี้ 'สมมติฐาน' หมายถึงความคิดที่ชาญฉลาดหรือทางลัด หรือวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่สะดวกซึ่งทำให้การคำนวณ ที่ยุ่งยาก ง่าย ขึ้น ^{[ 8 ]}พระคาร์ดินัลโรเบิร์ต เบลลาร์มีนได้ยกตัวอย่างการใช้งานนี้ที่มีชื่อเสียงในคำเตือนที่ส่งถึงกาลิเลโอในช่วงต้นศตวรรษที่ 17 ว่าเขาต้องไม่ถือว่าการเคลื่อนที่ของโลกเป็นความจริง แต่เป็นเพียงสมมติฐานเท่านั้น^{[ 9 ]}

ในการใช้งานทั่วไปในศตวรรษที่ 21 สมมติฐานหมายถึงแนวคิดชั่วคราวที่ต้องได้รับการประเมินคุณค่า สำหรับการประเมินที่เหมาะสม ผู้ตั้งสมมติฐานจำเป็นต้องกำหนดรายละเอียดเฉพาะเจาะจงในเชิงปฏิบัติ สมมติฐานต้องการการทำงานเพิ่มเติมจากนักวิจัยเพื่อยืนยันหรือหักล้าง ในที่สุด สมมติฐานที่ได้รับการยืนยันอาจกลายเป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎี หรือบางครั้งอาจเติบโตเป็นทฤษฎีได้เอง โดยปกติแล้ว สมมติฐานทางวิทยาศาสตร์จะมีรูปแบบเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์^{[ 10 ]}บางครั้ง แต่ไม่เสมอไป เราอาจกำหนดสมมติฐานเหล่านั้นเป็นข้อความแสดงการมีอยู่โดยระบุว่าปรากฏการณ์บางอย่างที่กำลังตรวจสอบมีลักษณะเฉพาะบางอย่าง และมีคำอธิบายเชิงสาเหตุ ซึ่งมีรูปแบบทั่วไปเป็นข้อความสากลโดยระบุว่าปรากฏการณ์ทุกอย่างมีลักษณะเฉพาะบางอย่าง

ในบริบทของผู้ประกอบการ สมมติฐานจะถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดแนวคิดเบื้องต้นเกี่ยวกับคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์หรือแบบจำลองธุรกิจ จากนั้นสมมติฐานที่กำหนดขึ้นจะได้รับการประเมิน โดยสมมติฐานนั้นจะได้รับการพิสูจน์ว่าเป็น "จริง" หรือ "เท็จ" ผ่านการทดลองที่มุ่งเน้นการตรวจสอบหรือพิสูจน์ความเท็จ^{[ 11 ] [ 12 ]}

สมมติฐานที่มีประโยชน์ใดๆ ก็ตาม จะช่วยให้สามารถคาดการณ์ ได้ โดยใช้เหตุผล (รวมถึงเหตุผลเชิงนิรนัย ) สมมติฐานนั้นอาจคาดการณ์ผลลัพธ์ของการทดลองใน ห้อง ปฏิบัติการหรือการสังเกตปรากฏการณ์ในธรรมชาติการคาดการณ์อาจใช้สถิติและพูดถึงเฉพาะความน่าจะเป็นเท่านั้นคาร์ล ป็อปเปอร์ได้กล่าวไว้เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ว่า สมมติฐานจะต้องสามารถพิสูจน์ได้ว่าผิด และเราไม่สามารถถือว่าข้อเสนอหรือทฤษฎีใดๆ เป็นวิทยาศาสตร์ได้ หากมันไม่ยอมรับความเป็นไปได้ที่จะพิสูจน์ได้ว่าผิด นักปรัชญาด้านวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ได้ปฏิเสธเกณฑ์การพิสูจน์ว่าผิด หรือเสริมด้วยเกณฑ์อื่นๆ เช่น การตรวจสอบได้ (เช่น ลัทธิการตรวจสอบ ) หรือความสอดคล้อง (เช่นลัทธิองค์รวมการยืนยัน ) วิธีการทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับการทดลองเพื่อทดสอบความสามารถของสมมติฐานบางอย่างในการตอบคำถามที่กำลังตรวจสอบได้อย่างเพียงพอ ในทางตรงกันข้าม การสังเกตอย่างอิสระไม่น่าจะก่อให้เกิดปัญหาที่อธิบายไม่ได้หรือคำถามที่ยังเปิดอยู่ในวิทยาศาสตร์ เท่ากับการกำหนดการทดลองที่สำคัญเพื่อทดสอบสมมติฐานการทดลองทางความคิดอาจถูกนำมาใช้เพื่อทดสอบสมมติฐานเช่นกัน

ในการกำหนดสมมติฐาน ผู้ตรวจสอบจะต้องไม่ทราบผลลัพธ์ของการทดสอบหรือว่าการทดสอบนั้นยังคงอยู่ภายใต้การตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง เฉพาะในกรณีดังกล่าวเท่านั้นที่การทดลอง การทดสอบ หรือการศึกษาอาจเพิ่มโอกาสในการแสดงความจริงของสมมติฐาน^{[ 13 ] : หน้า 17, 49–50} หากนักวิจัยทราบผลลัพธ์อยู่แล้ว ถือว่าเป็น "ผลที่ตามมา" และนักวิจัยควรพิจารณาเรื่องนี้ไว้แล้วในขณะที่กำหนดสมมติฐาน หากไม่สามารถประเมินการคาดการณ์ได้จากการสังเกตหรือจากประสบการณ์สมมติฐานจำเป็นต้องได้รับการทดสอบโดยผู้อื่นที่ให้การสังเกต ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีหรือทฤษฎีใหม่ๆ อาจทำให้การทดลองที่จำเป็นเป็นไปได้

โดยทั่วไปแล้ว วิธีแก้ปัญหาแบบทดลองจะถูกเรียกว่าสมมติฐาน หรือบ่อยครั้งเรียกว่า " การคาดเดาอย่างมีเหตุผล " ^{[ 14 ] [ 2 ]}เนื่องจากเป็นการเสนอผลลัพธ์ตามหลักฐาน อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์บางคนปฏิเสธคำว่า "การคาดเดาอย่างมีเหตุผล" ว่าไม่ถูกต้อง นักทดลองอาจทดสอบและปฏิเสธสมมติฐานหลายอย่างก่อนที่จะแก้ปัญหาได้

ตามที่ Schick และ Vaughn กล่าวไว้^{[ 15 ]}นักวิจัยที่กำลังพิจารณาสมมติฐานทางเลือกอาจพิจารณาสิ่งต่อไปนี้:

• ความสามารถในการทดสอบ (เปรียบเทียบกับความสามารถในการพิสูจน์ความเท็จตามที่กล่าวไว้ข้างต้น)
• ความประหยัด (เช่นเดียวกับการประยุกต์ใช้ " มีดโกนของอ็อกแคม " ซึ่งไม่สนับสนุนการตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับจำนวนสิ่งต่างๆ ที่มากเกินไป )
• ขอบเขต – ความสามารถในการประยุกต์ใช้สมมติฐานกับปรากฏการณ์ ที่ทราบแล้วหลายอย่างได้อย่างชัดเจน
• ความน่าจะเป็นที่สมมติฐานดังกล่าวจะสามารถอธิบายปรากฏการณ์อื่นๆ เพิ่มเติมได้ในอนาคต
• แนวคิดอนุรักษ์นิยม – ระดับความสอดคล้องกับระบบความรู้ที่เป็นที่ยอมรับในปัจจุบัน

สมมติฐานการทำงานคือสมมติฐานที่ได้รับการยอมรับเป็นการชั่วคราวเพื่อเป็นพื้นฐานสำหรับการวิจัยเพิ่มเติม^{[ 16 ]}โดยหวังว่าจะสร้างทฤษฎีที่น่าเชื่อถือได้ แม้ว่าสมมติฐานจะล้มเหลวในที่สุด^{[ 17 ]} เช่นเดียวกับสมมติฐานทั้งหมด สมมติฐานการทำงานถูกสร้างขึ้นเป็นข้อความแสดงความคาดหวัง ซึ่งสามารถเชื่อมโยงกับ วัตถุประสงค์ การวิจัยเชิงสำรวจในการตรวจสอบเชิงประจักษ์ สมมติฐานการทำงานมักถูกใช้เป็นกรอบแนวคิดในการวิจัยเชิงคุณภาพ^{[ 18 ] [ 19 ]}

ลักษณะชั่วคราวของสมมติฐานการทำงานทำให้มีประโยชน์ในฐานะเครื่องมือจัดระเบียบในการวิจัยประยุกต์ โดยทำหน้าที่เหมือนเป็นแนวทางที่มีประโยชน์ในการแก้ไขปัญหาที่ยังอยู่ในช่วงการพัฒนา^{[ 20 ]}

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักปรัชญาด้านวิทยาศาสตร์ได้พยายามบูรณาการแนวทางต่างๆ ในการประเมินสมมติฐาน และระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์โดยทั่วไป เพื่อสร้างระบบที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นซึ่งรวมเอาประเด็นสำคัญของแต่ละแนวทางเข้าไว้ด้วยกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งอิมเร ลากาโตสและพอล เฟเยอราเบนด์เพื่อนร่วมงานและลูกศิษย์ของคาร์ล ป็อปเปอร์ ตามลำดับ ได้พยายามสร้างสรรค์การสังเคราะห์ดังกล่าวในรูปแบบใหม่ๆ

แนวคิดในแบบจำลองเชิงอนุมานและกฎเกณฑ์ ของเฮมเปล มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและการทดสอบสมมติฐาน สมมติฐานที่เป็นทางการส่วนใหญ่เชื่อมโยงแนวคิดต่างๆ โดยระบุความสัมพันธ์ที่คาดหวังระหว่างข้อเสนอต่างๆเมื่อชุดของสมมติฐานถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกัน พวกมันจะกลายเป็นกรอบแนวคิด ประเภทหนึ่ง เมื่อกรอบแนวคิด มีความซับซ้อนและรวมถึงความเป็นเหตุเป็นผลหรือคำอธิบาย โดยทั่วไปจะเรียกว่าทฤษฎี ตามที่ คาร์ล กุสตาฟ เฮมเปลนัก ปรัชญาด้านวิทยาศาสตร์ชื่อดังกล่าวไว้

การตีความเชิงประจักษ์ที่เพียงพอจะเปลี่ยนระบบทฤษฎีให้กลายเป็นทฤษฎีที่สามารถทดสอบได้: สมมติฐานที่มีการตีความเงื่อนไของค์ประกอบจะสามารถทดสอบได้โดยอ้างอิงถึงปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ บ่อยครั้งที่สมมติฐานที่ตีความแล้วจะเป็นสมมติฐานที่ได้มาจากทฤษฎี แต่การยืนยันหรือการปฏิเสธโดยข้อมูลเชิงประจักษ์จะทำให้สมมติฐานดั้งเดิมที่ได้มานั้นแข็งแกร่งขึ้นหรืออ่อนแอลงทันที^{[ 21 ] : 36}

Hempel นำเสนออุปมาอุปไมยที่มีประโยชน์ซึ่งอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างกรอบแนวคิดและกรอบนั้นตามที่สังเกตและอาจทดสอบ (กรอบที่ตีความแล้ว) “ระบบทั้งหมดลอยอยู่เหนือระนาบการสังเกตและยึดติดอยู่กับระนาบนั้นด้วยกฎการตีความ สิ่งเหล่านี้อาจถูกมองว่าเป็นสายที่ไม่ใช่ส่วนหนึ่งของเครือข่าย แต่เชื่อมโยงจุดบางจุดของเครือข่ายกับสถานที่เฉพาะในระนาบการสังเกต ด้วยการเชื่อมโยงการตีความเหล่านั้น เครือข่ายจึงสามารถทำหน้าที่เป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ได้” ^{[ 21 ] : 36} สมมติฐานที่มีแนวคิดยึดติดอยู่ในระนาบการสังเกตพร้อมที่จะได้รับการทดสอบ ใน “การปฏิบัติทางวิทยาศาสตร์จริง กระบวนการสร้างโครงสร้างทางทฤษฎีและการตีความนั้นไม่ได้แยกออกจากกันอย่างชัดเจนเสมอไป เนื่องจากการตีความที่ตั้งใจไว้มักจะชี้นำการสร้างของนักทฤษฎี” ^{[ 21 ] : 33} อย่างไรก็ตาม “เป็นไปได้และเป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง เพื่อจุดประสงค์ในการชี้แจงเชิงตรรกะ ที่จะแยกสองขั้นตอนออกจากกันในเชิงแนวคิด” ^{[ 21 ] : 33}

เมื่อ มีการตรวจสอบ ความสัมพันธ์หรือความเกี่ยวเนื่องกันที่อาจเกิดขึ้นระหว่างปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพของวิธีการรักษาที่เสนอในการรักษาโรค การตรวจสอบสมมติฐานว่ามีความสัมพันธ์นั้นอยู่จริงนั้น ไม่สามารถทำได้ในลักษณะเดียวกับการตรวจสอบกฎธรรมชาติใหม่ที่เสนอ ในการตรวจสอบเช่นนี้ หากวิธีการรักษาที่ทดสอบแล้วไม่แสดงผลในบางกรณี ก็ไม่ได้หมายความว่าสมมติฐานนั้นผิดเสมอไป แต่ จะใช้ การทดสอบทางสถิติเพื่อกำหนดว่ามีความเป็นไปได้มากน้อยเพียงใดที่ผลโดยรวมจะเกิดขึ้นหากไม่มีความสัมพันธ์ตามสมมติฐาน หากความเป็นไปได้นั้นน้อยมาก (เช่น น้อยกว่า 1%) ก็สามารถสันนิษฐานได้ว่ามีความสัมพันธ์นั้นอยู่จริง มิฉะนั้น ผลที่สังเกตได้อาจเกิดจากความบังเอิญล้วนๆ

ในการทดสอบสมมติฐานทางสถิติ จะมีการเปรียบเทียบสมมติฐานสองข้อ ซึ่งเรียกว่าสมมติฐานว่างและสมมติฐานทางเลือกสมมติฐานว่างคือสมมติฐานที่ระบุว่าไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างปรากฏการณ์ที่กำลังตรวจสอบ หรืออย่างน้อยก็ไม่ใช่ในรูปแบบที่กำหนดโดยสมมติฐานทางเลือก สมมติฐานทางเลือก ตามชื่อที่บ่งบอก คือทางเลือกอื่นของสมมติฐานว่าง กล่าวคือระบุว่ามีความสัมพันธ์บางอย่าง สมมติฐานทางเลือกอาจมีหลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับลักษณะของความสัมพันธ์ที่ตั้งสมมติฐานไว้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อาจเป็นแบบสองด้าน (ตัวอย่างเช่น มี ผลกระทบ บางอย่างในทิศทางที่ยังไม่ทราบ) หรือแบบด้านเดียว (ทิศทางของความสัมพันธ์ที่ตั้งสมมติฐานไว้ ไม่ว่าจะเป็นบวกหรือลบ ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าแล้ว) ^{[ 22 ]}

ระดับนัยสำคัญตามธรรมเนียมสำหรับการทดสอบสมมติฐาน (ความน่าจะเป็นที่ยอมรับได้ของการปฏิเสธสมมติฐานว่างที่เป็นจริงอย่างผิดพลาด) คือ .10, .05 และ .01 ระดับนัยสำคัญสำหรับการตัดสินใจว่าสมมติฐานว่างถูกปฏิเสธและสมมติฐานทางเลือกได้รับการยอมรับจะต้องถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าก่อนที่จะมีการเก็บรวบรวมหรือตรวจสอบข้อมูล หากเกณฑ์เหล่านี้ถูกกำหนดในภายหลัง เมื่อทราบข้อมูลที่จะทดสอบแล้ว การทดสอบนั้นจะไม่ถูกต้อง^{[ 23 ]}

ขั้นตอนข้างต้นขึ้นอยู่กับจำนวนผู้เข้าร่วม (หน่วยหรือขนาดตัวอย่าง ) ที่รวมอยู่ในการศึกษา ตัวอย่างเช่น เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ขนาดตัวอย่างเล็กเกินไปจนปฏิเสธสมมติฐานว่าง ขอแนะนำให้ระบุขนาดตัวอย่างที่เพียงพอตั้งแต่เริ่มต้น ควรระบุขนาดผลกระทบเล็ก กลาง และใหญ่สำหรับการทดสอบทางสถิติที่สำคัญจำนวนหนึ่งที่ใช้ในการทดสอบสมมติฐาน^{[ 24 ]}

ภูเขาไฮโปเทซิสในทวีปแอนตาร์กติกาได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นการยกย่องบทบาทของสมมติฐานในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

มีการเสนอสมมติฐานหลายประการในสาขาวิชาต่างๆ ดังนี้:

• สมมติฐานทางดาราศาสตร์
• การถกเถียงเรื่องลิขสิทธิ์
• สมมติฐานทางชีววิทยา
• สมมติฐานเชิงเอกสาร
• เอกสารสมมติ
• เหตุการณ์ผลกระทบสมมุติ
• กฎสมมติฐาน
• ทฤษฎีและสมมติฐานทางภาษาศาสตร์
• สมมติฐานทางอุตุนิยมวิทยา
• วัตถุสมมุติ
• สมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดของกลุ่มชาติพันธุ์
• กระบวนการสมมุติ
• ยานอวกาศสมมุติ
• การทดสอบสมมติฐานทางสถิติ
• เทคโนโลยีสมมุติ

วิกิซอร์ซมีเนื้อหาจาก บทความ สารานุกรมบริแทนนิกา ค.ศ. 1911เรื่อง " สมมุติฐาน "

• Popper, Karl R. (1959), " ตรรกะของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ ", Physics Today , 12 (11): 53, Bibcode : 1959PhT....12k..53P , doi : 10.1063/1.3060577ปี 1934 และ 1959

• คำจำกัดความของคำว่า"สมมติฐาน"ในพจนานุกรมวิกิพีเดีย
• สื่อการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับสมมติฐานใน Wikiversity
• สื่อที่เกี่ยวข้องกับสมมติฐานในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• "วิทยาศาสตร์ทำงานอย่างไร" จากหนังสือ Understanding Scienceโดยพิพิธภัณฑ์บรรพชีวินวิทยา มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย