Изучая физику, вы не могли не заметить, что все знания, которые мы излагаем, можно проверить опытами. А возникал ли у вас вопрос: как «рождаются» знания? Отчасти вам уже известен ответ. Например, изучая § 2-г, вы узнали, как появились таблицы плотностей – путём многочисленных измерений, а затем вычислений значений дроби: m/V .
А как же рождаются другие знания, например, формулировки закономерностей? Обратимся ещё раз к предыдущему параграфу. Найдите в нём фразу «По результатам опыта сформулируем обобщение». Что же такое обобщение? Для ответа на этот вопрос рассмотрим сравнительную таблицу:
| Конкретные высказывания | Обобщённые высказывания |
| Мы наблюдаем (видим): плотность льда больше плотности спирта, и в нём лёд тонет; плотность яйца больше плотности воды, и оно в ней тонет. | Мы считаем (мыслим): если средняя плотность тела больше плотности жидкости, то это тело в ней тонет. |
| Мы наблюдаем (видим): плотность льда меньше плотности воды, и в ней лёд плавает; плотность яйца меньше плотности раствора соли, и оно в нём плавает. | Мы считаем (мыслим): если средняя плотность тела меньше плотности жидкости, то это тело в ней всплывает. |
Итак, обобщение – это процесс и результат мыслительной деятельности, когда совершается переход от частных понятий и конкретных высказываний к общим понятиям и обобщённым высказываниям (пример: лёд и яйцо, вода и спирт → тела и жидкости). Без обобщения невозможно сформулировать новое понятие и/или новую закономерность.
Новым понятиям мы даём определения, то есть договариваемся: «это и всё схожее с этим будем называть так-то», поэтому любое определение мы принимаем без доказательств. Однако обнаружение и описание новых закономерностей – не результат договорённостей. Давая формулировку, описывающую закономерность, мы предполагаем, что сделанное обобщение объединяет не только то, что мы уже наблюдали, но и более широкий круг того, что тоже можно наблюдать.
Например, при изучении § 2-в мы проделали опыты с чугунными и алюминиевыми слитками. Мы обнаружили, что для них получаются одинаковые значения частного m/V, несмотря на различия в исходных значениях масс и объёмов. Но насколько для нас ценно, если в дальнейшем мы сможем говорить только о чугунных и алюминиевых слитках? Полезнее, если окажется справедливой общая закономерность для любых тел. Поэтому, вводя формулу ρ = m/V , мы делаем обобщение о любых веществах и телах любой формы.
Говоря научным языком, мы выдвигаем гипотезу – предположение, для которого имеются фактические предпосылки. Как и любое предположение, всякая гипотеза нуждается в проверке. Лишь только дополнительные опыты и/или наблюдения позволят подтвердить или опровергнуть выдвинутую гипотезу.
Итак, метод научного познания, который применяет любая наука, состоит из трёх основных этапов:
| 1. Накопление экспериментальных данных (фактов). 2. Формулирование обобщений и выдвижение гипотез. 3. Проверка гипотез: их подтверждение или опровержение. |  |
Если гипотеза подтверждается, сформулированная закономерность остаётся в науке и используется в дальнейшем для создания новых приборов и технологий. Если гипотеза не подтверждается, учёные вновь возвращаются к первому этапу и продолжают накапливать факты, чтобы сформулировать другие обобщения и/или выдвинуть другие гипотезы.