Una ley física es la conclusión de un proceso de investigación cuyos resultados adquieren validez universal. La primera fase de dicho proceso comienza con la observación experimental y definición de magnitudes mensurables. En una segunda fase de verificación, se sigue el camino opuesto, es decir, se comprueba la validez de la teoría al aplicarla a casos particulares. En esta etapa descendente, los enunciados teóricos se confrontan con los resultados experimentales y se comprueban las discrepancias entre las previsiones y los resultados obtenidos en el laboratorio.
En la comprobación experimental surgen diferencias que no anulan la validez de la teoría, siempre que las discrepancias cumplan ciertos requisitos. Los objetos materiales imponen restricciones y es imposible observar un número infinito de casos particulares. Además, la misma idealización simplifica los objetos observados, con el fin de construir un esquema que represente a todos los casos singulares. Por otra parte, los «entes ideales» gozan de la flexibilidad del pensamiento y permiten que la ciencia empírica se acerque mejor a la complejidad de la materia.
Así, por ejemplo, tomemos las definiciones de ácido y base, que encontramos en química clásica. Una sustancia ácida es la que en contacto con una base reacciona dando lugar a otras dos sustancias más complejas, a las que se denomina sal y agua. El resultado de tal combinación química es la formación de otras dos sustancias distintas a las existentes inicialmente. Por tanto, mediante esa teoría, la química (en conformidad con su método) explica cómo actúan tales sustancias bajo determinadas condiciones establecidas. Con ello, se han expresado sus propiedades valiéndose de definiciones previas, es decir, se ha recurrido a la construcción de dos «objetos idealizados», a los que llama ácido y base. Estas entidades con significado químico son definidas de un modo convencional en virtud de una clasificación ideal.
Como ocurre con toda definición, ésta se ha hecho a partir de un contexto determinado. Ahora bien, puede suceder que esas definiciones se modifiquen al variar el contexto teórico; así, por ejemplo, al establecerse una nueva teoría que no identifique a las sustancias químicas basándose en el tipo de reacción, sino que lo haga según la estructura atómica (como sucede con la teoría actual). En este caso, evidentemente, no se habrán alterado las propiedades naturales, pues en las mismas condiciones seguirán originando los mismos fenómenos, con independencia de las definiciones teóricas. Pero la nueva teoría, basada en principios de física atómica, dará una visión más próxima a los hachos y, por tanto también más exacta, sobre las propiedades químicas de tales productos.
El ejemplo descrito ilustra de qué forma las teorías científicas operan como instrumentos conceptuales que, mediante sistemas simbólicos, captan los mecanismos internos de la naturaleza [1]. Cuanto más tratan de profundizar en ella, más han de afinar sus herramientas para que sus descripciones se ajusten mejor a la lógica interna de los hechos.
En definitiva y bajo una perspectiva realista, el proceso de búsqueda que lleva a cabo la ciencia experimental implica un acercamiento paulatino e indefinido al mundo real. Bajo esta perspectiva, según Evandro Agazzi, el modo de proceder de la investigación científica lleva a sostener que, esencialmente, «la ciencia pretende elaborar afirmaciones verdaderas concernientes al mundo físico, [pretende] decir efectivamente ‘cómo están las cosas’, aun teniendo conciencia que este objetivo tan sólo puede ser alcanzado parcialmente y en qué grado se ha conseguido».
Nota 1. Los símbolos químicos sustituyen idealmente a las sustancias materiales, hasta el punto, de que las fórmulas pasan a primer plano. A través de los símbolos se explican las reacciones y sirven de guía en la experimentación, quedando relegadas las percepciones sensibles de las sustancias.