En Física, los símbolos desempeñan un papel de representación. El objeto material que observamos se sustituye por un modelo idealizado que a su vez representamos por un símbolo. Así, el físico y filósofo Pierre Duhem escribe:
«pues la física teórica no capta la realidad de las cosas, sino que se limita a representar las apariencias sensibles por medio de signos, de símbolos»
Pierre Duhem (2003). «La física. su objeto y su estructura» pag. 149. Herder
Por “realidad de las cosas” debemos entender la “realidad metafísica”, que no es objeto de conocimiento científico, sino filosófico. Mediante la observación, la ciencia empírica capta datos sensibles (“apariencias sensibles”) que representa mediante símbolos.
El esquema idealizado o modelo es una imagen mental y a la vez es un símbolo figurativo que representa un hecho real. Por ejemplo, las posiciones sucesivas del movimiento de un proyectil que cruza el espacio, captadas por una cámara de video. Es evidente que tales formas, por sí solas, no son suficientes para proporcionar una explicación científica del movimiento del proyectil. Pues no recogen aquellas propiedades que el estudio científico requiere y que sin embargo los sentidos no perciben. La descripción dinámica del movimiento reclama el uso de diagramas que complementen la simple sucesión de imágenes. Es preciso recurrir a otros gráficos donde figuren magnitudes, como la altura variable del proyectil en función del tiempo. Aunque quizá este segundo esquema no se diferencie mucho de un dibujo artístico, su significación es muy distinta debido a los recursos geométricos, que permitirán obtener una información más precisa. El sentido físico de la representación difiere del estético, pues el esquema idealizado contiene un significado más profundo que debe ser interpretado con la ayuda de la geometría y de los principios de la mecánica.
«La Teoría física» . Su objeto y su estructura (1906).
Pierre Duhem (1861 – 1916). Científico y filosofo de la ciencia. En este libro expuso su idea sobre la ciencia empírica y los límites de la teorías físicas. Desarrolló también una abundante investigación histórica y epistemológica.
Representación gráfica de un movimiento parabólico. En función de las coordenadas y de las componentes vectoriales de la velocidad.
Con un diagrama del movimiento se pretende encontrar una correlación cuantitativa entre dos magnitudes que varían a lo largo del movimiento; así, la altura del proyectil y el desplazamiento horizontal tomado desde su punto de lanzamiento. Es de carácter operativo y tiene una finalidad instrumental, como herramienta gráfica útil para analizar las propiedades del movimiento de un objeto lanzado con cierto ángulo y sometido al campo gravitatorio terrestre.
«Símbolo y Metáfora en Física». La construcción del lenguaje científico.
A partir de datos históricos y testimonios escritos de sus protagonistas, este libro analiza el fundamento del método científico, destacando tres elementos: 1. modelos idealizados, 2. lenguaje simbólico y 3. ingenio creativo.