Egy tudományos kísérletben a nulla hipotézis azt állítja, hogy nincs jelenség vagy nincs kapcsolat a jelenségek vagy a populációk között. Ha a nulla hipotézis igaz, a jelenségekben vagy a populációkban megfigyelt különbségek mintavételi hibának (véletlenszerű véletlenszerűségnek) vagy kísérleti hibának tudhatók be. Az null hipotézist azért hasznos, mert tesztelhető és hamisnak bizonyul, ami azt jelenti, hogy ott van jelentése a megfigyelt adatok közötti kapcsolat. Lehet, hogy könnyebb úgy gondolni, mint a nullifiable hipotézis vagy egy, amelyet a kutató megsemmisíteni kíván. A nullhipotézist H néven is ismertek0, vagy nincs különbség hipotézis.
Az alternatív hipotézis, HA vagy H1javasolja, hogy a megfigyeléseket nem véletlenszerű tényező befolyásolja. Egy kísérletben az alternatív hipotézis szerint a kísérleti vagy független változó hatással van a függő változó.
Hogyan állítsuk be a nulla hipotézist?
A nullhipotézis állításának két módja van. Az egyik deklaratív mondatként állítja be, a másik matematikai állításként jelenik meg.
Tegyük fel például, hogy egy kutató azt gyanítja, hogy a testmozgás összefüggésben van a fogyással, feltételezve, hogy az étrend változatlan marad. Egy bizonyos mennyiségű fogyás elérésének átlagos időtartama hat hét, amikor egy személy hetente öt alkalommal edzik. A kutató azt akarja vizsgálni, vajon hosszabb ideig tart-e a fogyás, ha az edzések számát hetente háromszor csökkentik.
A nullhipotézis megírásának első lépése az (alternatív) hipotézis megtalálása. Ilyen szóprobléma esetén azt akarja keresni, amire számíthat a kísérlet kimeneteleként. Ebben az esetben a hipotézis a következő: "Azt várom, hogy a fogyás hat hétnél tovább tart."
Ezt matematikai módon lehet írni: H1: μ > 6
Ebben a példában μ az átlag.
A nullhipotézisre számít arra, amit elvár, ha ez a hipotézis megtörténik nem történik. Ebben az esetben, ha a súlycsökkenést nem érik el több mint hat hét alatt, akkor annak legalább hat héten belül meg kell történnie. Ezt matematikai módon lehet írni:
H0: μ ≤ 6
A nullhipotézis állításának másik módja az, hogy semmiféle feltételezést nem teszünk a kísérlet kimeneteléről. Ebben az esetben a nulla hipotézis egyszerűen az, hogy a kezelés vagy a változás nincs hatással a kísérlet eredményére. Ebben a példában az lenne, hogy az edzések számának csökkentése nem befolyásolja a fogyás eléréséhez szükséges időt:
H0: μ = 6
"A hiperaktivitás nem kapcsolódik az evéshez cukor"a nulla hipotézis példája. Ha a hipotézist tesztelték és hamisnak találják, statisztikák felhasználásával, akkor jelezhető a kapcsolat a hiperaktivitás és a cukorfogyasztás között. A szignifikancia teszt a leggyakoribb statisztikai teszt, amelyet a nullhipotézisbe vetett bizalom megállapításához használnak.
A nulla hipotézis egy másik példája: "A növény növekedésének sebességét nem befolyásolja a kadmium jelenléte a talaj"Egy kutató a hipotézist kipróbálhatja a közegben termesztett növények növekedési sebességének mérésével hiányzik kadmium, összehasonlítva a különböző mennyiségű káliumtartalmú közegekben termesztett növények növekedési ütemével kadmium. A nullhipotézis megdöntése alapot adna az elem talajban található különféle koncentrációinak hatásainak további kutatásához.
Miért tesztelje a nullhipotézist?
Gondolkodhat azon, hogy miért akarja tesztelni egy hipotézist, csak hogy tévesnek találja. Miért nem tesztel egy alternatív hipotézist, és igaznak találja? A rövid válasz az, hogy a tudományos módszer része. A tudományban az állításokat nem kifejezetten "bizonyított". A tudomány inkább a matematikát használja annak megállapítására, hogy valószínű-e egy állítás valódi vagy hamis. Kiderül, hogy sokkal könnyebb megcáfolni egy hipotézist, mint pozitívan bizonyítani. Ugyanakkor, bár a nullhipotézist egyszerűen állíthatjuk, nagy esély van arra, hogy a alternatív hipotézis téves.
Például, ha nullhipotézise az, hogy a napfény időtartama nem befolyásolja a növény növekedését, akkor többféleképpen állíthatja az alternatív hipotézist. Ezen állítások némelyike helytelen lehet. Azt mondhatjuk, hogy a növényeket több mint 12 órás napfény károsítja, vagy hogy a növényeknek legalább három órára van szükségük napfényre stb. Világos kivételek vannak ezen alternatív hipotézisek között, tehát ha rossz növényeket tesztel, akkor helytelen következtetésre juthat. A nullhipotézis egy általános megállapítás, amely felhasználható alternatív hipotézis kidolgozására, amely lehet, hogy nem helyes.