Sisse statistika, saavad teadlased teha mitmeid erinevaid olulisuse teste, et teha kindlaks, kas kahe nähtuse vahel on seos. Üks esimesi, mida nad tavaliselt esinevad, on a nullhüpotees test. Lühidalt, nullhüpotees väidab, et kahe mõõdetud nähtuse vahel puudub tähenduslik seos. Pärast testi tegemist saavad teadlased:
- Keelduge nullhüpotees (see tähendab, et kahe nähtuse vahel on kindel, tulenev seos) või
- Nulli tagasilükkamine ebaõnnestus hüpotees (see tähendab, et test ei ole tuvastanud kahe nähtuse vahelist seost)
Peamised võtmed: nullhüpotees
• Olulisuse testis väidab nullhüpotees, et kahe mõõdetud nähtuse vahel puudub tähenduslik seos.
• Võrreldes nullhüpoteesi alternatiivse hüpoteesiga, saavad teadlased nullhüpoteesi kas tagasi lükata või tagasi lükata.
• Nullhüpoteesi ei saa positiivselt tõestada. Pigem on teadlaste jaoks olulisuse testi põhjal võimalik kindlaks teha vaid see, et kogutud tõendusmaterjal ei lükka ümber hüpoteesi.
Oluline on märkida, et tagasilükkamise nurjumine ei tähenda, et nullhüpotees on tõene - ainult et test ei tõestanud, et see on vale. Mõnel juhul võib sõltuvalt eksperimendist olla seos kahe nähtuse vahel, mida katse ei tuvasta. Sellistel juhtudel tuleb alternatiivsed hüpoteesid välistada uute katsete abil.
Null vs. Alternatiivne hüpotees
Nullhüpoteesi peetakse punktis a vaikimisi teaduslik eksperiment. Seevastu on alternatiivne hüpotees väide, et kahe nähtuse vahel on tähenduslik seos. Neid kahte konkureerivat hüpoteesi saab võrrelda, tehes statistilise hüpoteesi testi, mis teeb kindlaks, kas andmete vahel on statistiliselt oluline seos.
Näiteks võivad oja veekvaliteeti uurivad teadlased teha kindlaks, kas teatud kemikaal mõjutab vee happesust. Nullhüpoteesi - et kemikaal ei mõjuta vee kvaliteeti - saab kontrollida pH mõõtmise teel kahe veeproovi tase, millest üks sisaldab mõnda kemikaali ja teine on alles puutumata. Kui lisatud kemikaaliga proov on mõõdetavalt enam-vähem happeline - nagu statistilise analüüsi abil kindlaks tehtud -, on põhjus nullhüpoteesi tagasilükkamiseks. Kui proovi happesus ei muutu, on see põhjust mitte lükake nullhüpotees tagasi.
Kui teadlased katseid kavandavad, üritavad nad leida alternatiivse hüpoteesi tõendusmaterjali. Nad ei ürita tõestada, et nullhüpotees on tõene. Nullhüpoteesiks loetakse täpset väidet, kuni vastupidised tõendid ei tõesta teisiti. Selle tulemusel ei anna olulisuse test mingeid tõendeid nullhüpoteesi tõesuse kohta.
Tagasilükkamise ebaõnnestumine vs. Nõus
Katsetes tuleks nullhüpotees ja alternatiivne hüpotees hoolikalt sõnastada nii, et üks ja ainult üks neist väidetest oleks tõene. Kui kogutud andmed toetavad alternatiivset hüpoteesi, siis võib nullhüpoteesi valena tagasi lükata. Kui aga andmed ei toeta alternatiivset hüpoteesi, ei tähenda see, et nullhüpotees on tõene. See tähendab ainult seda, et nullhüpoteesi ei ole ümber lükatud - sellest tuleneb ka mõiste "tagasilükkamise suutmatus". Hüpoteesi tagasilükkamise nurjumist ei tohiks segamini ajada aktsepteerimisega.
Matemaatikas moodustatakse eitamised tavaliselt sõna "mitte" õigesse kohta paigutamise teel. Seda konventsiooni kasutades võimaldavad olulisuse testid teadlastel nullhüpoteesi kas tagasi lükata või mitte. Mõnikord võtab üks hetk aru, et “mitte tagasi lükkamine” pole sama mis “aktsepteerimine”.
Nullhüpoteesi näide
Mitmel moel sarnaneb olulisuse testi taga olev filosoofia katsega. Menetluse alguses, kui kostja esitab väite, et ta ei ole süüdi, on see analoogne kehtetu hüpoteesi väitega. Ehkki kostja võib tõepoolest olla süütu, pole mingit süüd, et "süütu" oleks kohtus ametlikult esitatud. Prokurör üritab demonstreerida alternatiivset hüpoteesi "süü" kohta.
Kohtuprotsessi alguses eeldatakse, et kostja on süütu. Teoreetiliselt ei pea kostja tõendama, et ta on süütu. Tõendamiskoormis lasub süüdistataval advokaadil, kes peab mõistma piisavalt tõendeid, et veenda žüriid, et kostja on süüdi väljaspool mõistlikku kahtlust. Samuti saab teadlane olulisuse testis nullhüpoteesi tagasi lükata, esitades tõendid alternatiivse hüpoteesi kohta.
Kui kohtuprotsessis pole piisavalt tõendeid, et süüd tõendada, tunnistatakse kostja „süüdi”. Sellel väitel pole pistmist süütusega; see kajastab üksnes tõsiasja, et süüdistus ei esitanud piisavalt süü tõendeid. Samamoodi ei tähenda nullhüpoteesi tagasilükkamatus olulisuse testis, et nullhüpotees on tõene. See tähendab ainult seda, et teadlane ei suutnud alternatiivse hüpoteesi jaoks piisavalt tõendeid esitada.
Näiteks võivad teadlased, kes katsetavad teatava pestitsiidi mõju põllukultuuride saagikusele, kujundada välja katse, milles osa põllukultuure jäeti töötlemata ja teisi töödeldi erineva kogusega pestitsiid. Mis tahes tulemus, mille korral saagikuse saagis varieerus pestitsiididega kokkupuute põhjal - eeldades, et kõik muud muutujad on võrdsed -, annaks tugeva tõestuse alternatiivse hüpoteesi kohta (et pestitsiid teeb mõjutavad saagikust). Selle tulemusel oleks teadlastel põhjust nullhüpotees ümber lükata.