Обычно от ученого требуют представления довольно подробного плана исследовательской работы с указанием срока исполнения и списка необходимого оборудования, материалов и т. д. На все эти вопросы часто очень трудно ответить заранее.
В процессе работы нередко приходится менять методику и аппаратуру, так как для получения более надежных результатов следует использовать новейшие методы исследования. Иногда совершенно неожиданно удается сделать важное открытие, о котором и не могли предполагать, задумывая данную работу. Именно так получилось, например, с работой д-ра Барра.
Д-р Барр изучал действие утомления на нервные клетки кошек. Группу кошек заставляли двигаться до полного изнеможения и затем изучали под микроскопом их нервные клетки. Другую группу кошек, напротив, погружали в глубокий сон, после чего их нервные клетки также изучали под микроскопом. В результате тщательного исследования большого количества препаратов не удалось найти никакой разницы в структуре нервных клеток утомленных и неутомленных животных. Однако было замечено, что в ядрах нервных клеток некоторых кошек имелось темноокрашенное тельце. Это тельце было обнаружено у животных из обеих подопытных групп; следовательно, появление его не было связано с процессом утомления. К счастью, д-р Барр вел свои записи с большой тщательностью; просматривая их, он подметил, что темные тельца выявлялось только у самок.
Барр предположил, что по данному признаку можно отличить клетки самок от клеток самцов. Дальнейшие исследования подтвердили высказанную гипотезу. Более того, было обнаружено, что такое же явление наблюдается не только у кошек, но и у других животных и у человека. Если у животных женского пола соскоблить несколько клеток слизистой, выстилающей полость рта, то в ядрах этих клеток всегда можно найти тельца Барра, как их иногда называют. Это открытие оказалось чрезвычайно важным, так как оно дает возможность правильно определить пол, например при некоторых нарушениях полового развития, встречающихся у человека. Таким образом, в данном случае научное исследование привело к открытию, которое невозможно было предвидеть заранее.
Допустим, что работа ученого в основном подтвердила высказанную предварительно гипотезу, однако не было получено ее окончательного доказательства. В таком случае гипотезу можно уже назвать теорией. Следовательно, теория в отличие от гипотезы опирается на значительно большее количество научных данных.