Однако научное познание нельзя представлять в виде механического процесса накопления фактов и «измышления» теорий. Это творческий процесс.

Теории никогда не выводят непосредственно из наблюдений, напротив, их создают для объяснения полученных из опыта фактов в результате осмысления этих фактов разумом человека.

 Например, к атомистической теории, согласно которой вещество состоит из атомов, ученые пришли вовсе не потому, что кто-либо реально наблюдал атомы (в XVIII веке это не удавалось никому). Представление об этом было создано творческим разумом человека.

Аналогичным образом возникли и такие фундаментальные теории, как специальная теория относительности (СТО), электромагнитная теория света и закон всемирного тяготения Ньютона.

    Великие научные теории, как творческие достижения, можно сравнить с великими творениями литературы и искусства, но как более сложные

  Наука существенно отличается от других видов творческой деятельности человека и основное отличие состоит в том, что наука требует проверки своих понятий или теорий – её предсказания должны подтверждаться экспериментом. Действительно, тщательно поставленные эксперименты представляют собой важнейшую часть физики.

 

История свидетельствует о том, что созданные теории, отслужив свой срок, сдаются в архив, а им на смену приходят новые теории.

       В некоторых случаях новая теория принимается учеными потому, что её предсказания согласуются количественно с экспериментом лучше, чем прежняя теория. Во многих случаях, новую теорию принимают, когда по сравнению с прежней теорией она позволяет объяснить более широкий класс явлений.

Например, построенная Коперником теория Вселенной с центром на Солнце, не описывала движение небесных тел более точно, чем построенная раньше Птолемеем теория Вселенной с центром на Земле. Однако, теория Коперника содержала некоторые новые важные следствия. В частности, с её помощью становилось возможным определение порядка расположения планет Солнечной системы и расстояний до них, для Венеры были предсказаны фазы, аналогичные лунным.

Весьма важным в любой теории является то, насколько точно она позволяет получить количественные данные. Например, СТО Эйнштейна почти во всех обыденных ситуациях дает предсказания, которые крайне слабо отличаются от предшествующих теорий Галилея и Ньютона, но она приводит к более точным результатам в предельном случае очень высоких скоростей, близких к скорости света.

 

 

Под влиянием СТО Эйнштейна существенно изменилось наше представление о пространстве и времени. Более того, мы пришли к пониманию взаимосвязи массы и энергии на основе знаменитого соотношения                               

 

Таким образом, теория относительности резко изменила наши взгляды на природу физического мира.

 

      .

Основная задача физики состоит в том, чтобы создать в нашем сознании такую картину реального мира (физическую картину мира), которая наиболее полно отражает свойства действительности.

 Для этого нам приходится вводить понятия и обозначения, о которых природа не имеет ни малейшего понятия(сила)

В реальном мире связи между явлениями столь многообразны и сложны, что охватить их и описать невозможно не только практически, но принципиально теоретически. Это обусловлено, вообще говоря, неисчерпаемостью материи и нашего знания о ней. Например, при падении камня, он нагревается, меняются его химические свойства, электромагнитные и так далее, а это, в свою очередь, влияет на его падение.

 

Поэтому любой физик вынужден создавать модели, то есть выделять существенные для данного круга явлений свойства и связи, забывая при этом об остальных.

Очевидно, что любая модель справедлива лишь в определенных границах, за пределами которых она может стать не только неприменимой, но и бессмысленной.

   Законом называют некоторые краткие, но достаточно общие утверждения относительно характера явления природы (таково, например утверждение о сохранении импульса).

Законы обычно  имеют форму определенных соотношений между величинами, описывающими явления: например, закон всемирного тяготения Ньютона, согласно которому

 

 

  Для того, чтобы называться законом, утверждение должно выдержать экспериментальную проверку в широком классе наблюдаемых явлений, т.е. закон вносит объединяющее начало для многих наблюдений.

       Таков основной путь развития человеческих знаний, в том числе и физических.

Однако известны случаи, когда путь открытия был противоположным описанному.

Это так называемый дедуктивный метод, когда на основе общих закономерностей выделяются частные явления.

       Так, на основе закона всемирного тяготения, Лаверье в 1848 г. открыл планету Нептун, а Тамбо, в 1930 г. – Плутон.