Hypothese

Begriff und wissenschaftliche Prüfung

Eine Hypothese ist im wissenschaftlichen Sinn eine auf dem Stand der Wissenschaft gründende Annahme oder Vermutung. Sie soll bestimmte Erscheinungen erklären, ist aber noch nicht bewiesen beziehungsweise verifiziert. Entscheidend ist, dass sie anhand ihrer Folgerungen überprüfbar ist. Je nach Ergebnis kann sie bestätigt beziehungsweise verifiziert oder widerlegt beziehungsweise falsifiziert werden.

Hypothesen werden gewöhnlich mit den Bedingungen formuliert, unter denen sie gelten sollen, zum Beispiel: „Immer wenn …, dann …“. In der Umgangssprache bezeichnet auch „Arbeitshypothese“ eine vorläufige Annahme, die als Grundlage für weitere Arbeit dient.

In positivistischen wissenschaftstheoretischen Strömungen gilt eine durch verifizierende Beobachtungen erhärtete Hypothese als Vorstufe zu einer Theorie, sofern es niemandem gelingt, sie eindeutig zu widerlegen. „Theorie“ bedeutet in der Wissenschaftssprache eine Gruppe aufeinander bezogener logischer Aussagen, die zumindest teilweise durch Empirie bestätigt sind, etwa die Relativitätstheorie oder die Evolutionstheorie. Eine These ist dagegen eine Behauptung oder ein Leitsatz, der durch wissenschaftliche Beweisführung bewiesen oder widerlegt werden soll.

Kritisch-rationale Ansätze betrachten Theorie, Spekulation und Hypothese als gleichwertig, weil theoretische Aussagen grundsätzlich nicht verifiziert, sondern nur falsifiziert werden können.

Hypothesen in den empirischen Wissenschaften

In den empirischen Wissenschaften ist eine Hypothese eine Annahme, die üblicherweise nach dem deduktiv-nomologischen Modell überprüft wird. Beobachtete Daten werden auf die Hypothese angewendet. Stimmen Hypothese und beobachtete Ereignisse überein, gilt die Hypothese als bestätigt.

Empirische Untersuchungen können nur eine endliche Zahl von Beobachtungen umfassen. Daher werden ihre Aussagen nicht als endgültig bewiesen, sondern als bewährt betrachtet; man spricht von einer bewährten Hypothese.

Eine Arbeitshypothese ist eine vorläufige Annahme, aufgrund derer weitere Arbeiten geplant werden. Wenn sich Fehler zeigen oder genauere Erkenntnisse entstehen, wird sie angepasst. Eine Hypothese, die durch ein wissenschaftliches Experiment geprüft werden soll, muss dagegen vor Beginn des Experiments festgelegt und währenddessen nicht verändert werden. Andernfalls könnten zufällige Korrelationen nachträglich fälschlich als kausale Effekte gedeutet werden. Dies wird durch das Bild veranschaulicht, auf eine Wand zu schießen und im Nachhinein die Zielscheibe um den Treffer zu malen.

Am Ende einer wissenschaftlichen Arbeit oder zu Beginn des Management Summary steht gewöhnlich die Antwort darauf, ob die Hypothese positiv überprüft werden konnte. Wenn mehrere Hypothesen ein Ereignis erklären, kann der Schluss auf die beste Erklärung eine Hypothese gegenüber einer rivalisierenden auszeichnen. Das bedeutet jedoch nicht, dass sie deshalb auch die richtige sein muss.

Bei Wahrscheinlichkeitsaussagen auf metrischem Skalenniveau kann eine Hypothese die Form haben: „Je mehr …, desto mehr/weniger …“.

Logische, mathematische und statistische Formen

In der Logik wird eine Hypothese als logische Aussage formuliert. In einem logischen Gespräch ist sie die Prämisse eines Arguments, deren Wahrheit zunächst offengelassen wird. Hypothesen wirken dabei als Implikationen, die der Verteidigung einer These dienen. Die formale Darstellung lautet:

A₁, A₂, …, Aₙ ⇒ A

Ist die These, also die Konsequenz A, unter Annahme der Hypothesen gültig, müssen die einzelnen Hypothesen überprüft werden.

In der Mathematik bezeichnet „Hypothese“ ursprünglich die unbewiesenen Grundlagen oder allgemeinen Prinzipien, aus denen mathematische Sätze abgeleitet werden. Da diese Prinzipien als Axiome verwendet werden, gilt für sie nicht das Kriterium der Wahrheit; sie sind gesetzt. Die mit ihnen verbundenen Schlussfolgerungen sind deduktiv.

Bei statistischen Hypothesen wird zwischen Nullhypothese und Alternativhypothese unterschieden. Enthält eine Hypothese eine Wahrscheinlichkeitsaussage, wird sie durch statistische Tests überprüft. Auf nominalem Skalenniveau lautet eine probabilistische Hypothese beispielsweise: „Wenn …, dann ist es wahrscheinlicher, dass …“.

Historische und erkenntnistheoretische Perspektiven

Platon behandelte die Hypothese als etwas Vorausgesetztes beziehungsweise als Bedingung. Im Dialog Phaidon (100 a) beschreibt er, dass er seiner Untersuchung eine besonders starke Behauptung zugrunde legt und etwas als wahr bezeichnet, wenn es mit ihr übereinstimmt; was nicht mit ihr übereinstimmt, nennt er unwahr.

Seit Isaac Newton gilt eine Hypothese als in Form einer logischen Aussage formulierte Annahme (causa ficta), deren Gültigkeit nicht bewiesen beziehungsweise verifiziert ist, die aber geeignet ist, Erscheinungen zu erklären.

Immanuel Kant unterscheidet in der Kritik der Urteilskraft vier Vorgehensweisen für theoretische Beweise: logisch-strenge Schlussfolgerungen, etwa durch Deduktion, die Verwendung von Analogien, die wahrscheinliche Meinung und die Hypothese als „möglichen Erklärungsgrund“. Für eine Hypothese fordert Kant mindestens, „davon muß wenigstens die Möglichkeit völlig gewiß sein“.

Charles S. Peirce fasst den Schluss von einem Ereignis unter Annahme einer Regel auf einen Fall als eigene Schlussweise neben Induktion und Deduktion auf. Sie wird als Hypothese beziehungsweise Abduktion bezeichnet und ist logisch nicht eindeutig. Aus Rauch und der Regel „Wo Rauch ist, ist auch Feuer“ wird beispielsweise geschlossen: „Dort ist Feuer.“

Arten von Hypothesen nach Poincaré

Henri Poincaré unterscheidet drei Arten von Hypothesen:

• Natürliche Hypothesen sind allgemeine Annahmen, die sich als Hintergrundwissen widerspiegeln. Beispiele sind die Existenz der Außenwelt und die prinzipielle Erkennbarkeit der Dinge. Sie lassen sich nur schwer aufgeben, weil sie für den Wissenschaftsbetrieb konstitutiv sind.

• Indifferente Hypothesen funktionieren als Konventionen. Man könnte für eine Theorie auch die gegenteilige Hypothese annehmen; dadurch würde die Theorie lediglich komplizierter, aber nicht widerlegt.

• Verallgemeinernde Hypothesen werden durch Induktionsschlüsse gewonnen. Nur diese Art von Hypothesen ist durch Erfahrung bestätigbar oder widerlegbar.