Гипотеза в науках о природе (ὑπόθεσις — все полагаемое в основание, предположение, основное положение, принцип) — предположение, делаемое нами для объяснения явлений. К таким предположениям мы прибегаем, когда сложность условий явления не допускает непосредственно экспериментального исследования, когда причины явления неизвестны или непонятны нам. Тогда, на основании прежде приобретенного знания, мы ставим предположение, выводим из него как должно бы происходить явление при данных условиях, и затем сверяем выведенный результат с наблюдаемым ходом явления. Из этих трех ступеней: предположения — гипотезы, вывода (дедукции) и поверки наблюдением состоит наибольшая часть случаев индуктивного исследования. К такому же способу исследования прибегаем мы в обыденной жизни, часто совершенно бессознательно вследствие привычки, при составлении представления предметов и явлений по некоторым видимым признакам их, недостаточным для образования ясного и отчетливого представления исключительно по ним. В этом случае мы делаем предположение о виде наблюдаемого предмета и проверяем насколько этот вид согласен с наблюдаемыми признаками. Для примера приводим чтение книги на знакомом языке, но с расстояния, не дозволяющего нам отчетливо видеть все буквы. По некоторым из них мы догадываемся (т. е. составляем предположение) каковы должны быть те или другие слова и затем проверяем насколько видимые буквы соответствуют этим словам. Что действительно таков процесс чтения в этом случае, подтверждается затруднительностью и прямо невозможностью читать при тех же условиях слова, напечатанные тем же шрифтом, но на незнакомом языке, или читать произвольный подбор букв, как это делается для определения дальности зрения. Между тем, вся разница между обоими случаями только в том, что в последнем случае мы не имеем возможности делать предположение о значении неясно видимых нами букв. Подобным образом поступаем мы сознательно при исследовании и объяснении явлений природы: мы ставим предположение о сущности и способе действия тех или других причин. Таковы, например, Г. всемирного тяготения, в астрономии; Г. волнообразного движения светового эфира, в физике; Г. атомистического строения вещества, в химии; Г. происхождения видов животных и растений, в биологии и т. д. Достоинство Г. оценивается не только степенью согласия выведенных из нее объяснений с наблюдениями, но и степенью согласия самых оснований Г. с современным ей мировоззрением. Неограничение выбора Г. таким условиям дало бы возможность подобрать самые невероятные основы для математического вывода результатов, совершенно согласных с наблюдаемыми явлениями. А это согласие, вместе с стройностью математических выводов, подкупает часто ученого и заставляет его забывать непрочность самых оснований выводов, между тем, эти выводы отчасти и держатся только на этих зыбких основаниях и падают вместе с ними. Но пока это случится, задержано будет развитие истинного объяснения явления, особенно если творцом ложной Г. является первоклассный авторитет.
Такова, например, была покинутая теперь Г. Ньютона, объяснявшая явления света истечением из светящегося тела особенной световой материи. Авторитет Ньютона привлек к этой Г. многих первоклассных ученых, и общепринятой теперь Г. волнообразного движения эфира приходилось долгое время выдерживать с ней борьбу при неравных силах.
Г. — как предположение, требует подтверждения наблюдением; поэтому один тщательно наблюденный факт, противоречащий Г., может окончательно опрокинуть ее. Так и было с Ньютоновой Г. истечения света: поборники ее, как это и всегда бывает, всячески приспособляли ее к объяснению разных световых явлений, гораздо проще и лучше объясняемых Г. волнообразного движения эфира, пока не обнаружился факт, прямо ее опровергающий. По Г. Ньютона, преломление лучей света при переходе их из одной среды в другую объяснялось большей скоростью луча в более преломляющей среде. Измерение же скорости света в разных средах, сделанное Фуко, дало результаты прямо противоположные этому и вполне согласные с выводами Г. волнообразного движения. Наоборот, постоянное подтверждение Г. наблюдением, увеличивает вероятность правильности ее постановки, в особенности, если Г. дает возможность предсказывать еще ненаблюденные явления. Тогда Г. возводится на степень теории данного рода явлений. Так, напр., предсказания некоторых явлений дифракции света Френелем и конической рефракции в двоякопреломляющих кристаллах Гамильтоном, сделанные ими на основании Г. волнообразного движения Гюйгенса, значительно подкрепили эту Г. и возвели ее на степень теории света. То же следует сказать и о Г. всемирного тяготения Ньютона; постоянное согласие результатов вычисления с наблюдаемыми движениями небесных тел, предсказанное заранее открытие планеты Нептун подтвердило основной закон Г. Ньютона и возвело ее на степень теории движения небесных тел. Обратиться в теорию соответственных явлений, подтвержденную наблюдениями, могут лишь те Г., или части Г., которые верно выражают способ или закон действия причин, количественное соотношение между этими действиями и этим самым дают основание для новых выводов, объяснений и предсказаний явлений. Те же Г. или части их, которые касаются сущности причин явлений, недоступной наблюдению, не могут рассчитывать на долговечность; они необходимо должны или потерять свое значение, или видоизмениться вместе с изменением наших воззрений на сущность явлений, с развитием наших познаний природы. Приведем для примера те же Г. Так, Г. всемирного тяготения для объяснения движения небесных тел принимает взаимное притяжение их через абсолютную пустоту, и притяжение частичек одного и того же тела через все вещество его, но без посредства этого вещества; вещество принимается как бы за проницаемое для силы. Такая сила совершенно не понятна нам; но закон действия этой силы, по Г. Ньютона, выражает действительный ход явлений. A это то и важно; мы наблюдаем не силы между небесными телами, а ускорения движения с тел; но эти ускорения таковы, «как будто бы» между телами существовало взаимное тяготение по Г. Ньютона; так полагал и в сам Ньютон, в первом издании своих в творений. Заменяя слова «взаимное тяготение тел» словами «ускорение тел друг к другу», мы получаем фактическое описание хода рассматриваемых явлений. Точно так же Г. волнообразного движения светового эфира верна и согласна с наблюдениями, пока она объясняет световые явления периодическими движениями или изменениями в некоторой упругой среде — эфире. Наблюдаемые световые явления позволяют делать некоторые общие заключения о свойствах этой среды: но лишь только мы коснемся вопроса о сущности эфира, так тотчас теряем прочную почву под ногами. Сущность вещества остается нам недоступной. Это обнаруживается и на древнейшей из физических гипотез — Г. атомистического строения вещества. По этой Г. вещество состоит из чрезвычайно мелких, не делимых далее атомов, ускользающих от наших наблюдений в самые сильные микроскопы. Эта Г. возникла в древней Греции около 600 лет до нашей эры, почти одновременно с противоположной Г., принимающей сплошность и беспредельную делимость вещества. Под влиянием физических и главным образом хим. учений, атомистическая Г. получила преобладание, и в настоящее время представляет стройную теорию, выдаваемую во многих трактатах почти за несомненную истину, несмотря на недоступность атомов непосредственному наблюдению. Она действительно хорошо объясняет все физические и хим. явления; но как только мы зайдем за пределы фактов, доступных наблюдению, как только заведем речь о свойствах и сущности этих атомов, тотчас обнаруживается различие воззрений (см. Вещество). Лет 25 тому назад возникло в среде английских физиков (Вильям Томсон) новое видоизменение Г. сплошности вещества, именно: Г. вихревых колец в сплошной несжимаемой мировой жидкости. Вихревые кольца должны нарушать равенство гидростатического давления в жидкости (по закону, открытому Гельмгольцем лет 35 назад), причем эти кольца не могут ни уничтожиться, ни вновь возникнуть, а сохраняют присущие каждому из них свойства. Они-то и должны заменить атомы атомистической Г., а возбуждаемая ими разность давлений в среде должна заменить междуатомные силы. Г. молекулярных вихрей, неразработанная в настоящее время, уступает в стройности атомист. Г.; но нельзя отрицать возможности дальнейшего ее развития.
Но если бы Г. молекулярных вихрей и достигла когда-либо преобладания над атомист. Г., то все таки эта последняя не исчезнет из науки без следа, как бесполезная или неверная. Напротив, выработанная в течении нескольких столетий под влиянием развития наших знаний, она содержит, кроме предположения о сущности атомов, много фактических научных данных о количественном соотношении между различными проявлениями вещества. Эти факты, найденные при содействии атом. Г., но не связанные неразрывно с предположением о сущности вещества, составляют неотъемлемое научное приобретение; они целиком войдут во всякую Г., кот. явится когда-либо на смену атомист. Иначе обстоит дело с Г., которые не могут служить опорой для выводов количественных соотношений между объясняемыми явлениями. К таким Г. можно отнести, например, отвергнутые теперь Г. магнитных и электрических жидкостей. В действительности они ничего не объясняли, а только выражали в иносказательной форме известные в свое время факты и законы в области магнитных и электрических явлений: взаимодействие между неизвестными нам электрическими или магнитными процессами заменялось точно таким же взаимодействием между особенными жидкостями. Но эти Г. имели значение лишь до тех пор, пока не выходили за пределы явлений, на которых основана постановка их. Служить опорой для вывода новых явлений они не могли, и потому с переменой наших воззрений на сущность электрических явлений утратили теперь свое значение. Но в свое время, однако, и они принесли пользу науке: удовлетворяя требованию нашего ума объяснять всякое явление соответственными причинами, эти Г. давали вместе с тем возможность систематизировать накопившийся запас наблюденных фактов и тем самым облегчалось их изучение. Разумеется и при исследовании явлений, как и во всех действиях человека, возможны ошибки — возможна поспешная постановка мелких Г., не имеющих достаточных оснований. Но вреда большого от этого нет: поверка выводов наблюдением не допустить развития неверных Г. Без Г. наука обойтись не может: они составляют единственное, и, как показала история развития науки, могучее орудие для исследования явлений. Все наше современное знание природы развилось при содействии Г. Дать очерк всем Г. — значит дать очерк всему естествознанию; изложить историю развития их, значит написать историю развития науки о природе.