Doğada çeşitli olaylar görürüz. Mesela akım geçen telin etrafında manyetik alan oluşturduğunu görürüz, ağaçtan kopan elmanın yere ivmelendiğini görürüz, canlıların aralarında ciddi genetik ve fiziksel benzerlikler olduğunu görürüz.
Bunların hepsi birer gözlemdir. Bu gözlemleri açıklamak için uydurulan yorumlara hipotez denir. Örneğin ağaçtan kopan bir elmanın yere düşmesini, cinlerin karnı acıktığı için elmaları kopardığını söylemek bir hipotezdir. Ya da kütlelerin birbirini çektiği düşüncesiyle bunu açıklamak başka bir hipotezdir.
Ortaya atılan hipotezler, yanlışlanmaya çalışılırlar. Bir hipotez, kendi çelişkilere düşmeden, gözlemi en tutarlı şekilde açıklamayı başardığı sürece büyür. Hipotezi test etmek için deneyler yapılır, veriler toplanır. Hipotez, kendisine yapılan saldırıları alt ettiği sürece güçlenir, yenilirse ondan vazgeçilir. Defalarca test edilen ve ortadaki durumu en iyi açıklayan hipotez, zamanla teori olarak kabul edilir.
İlerleyen zamanlarda, teoriler güçlenebilir, veya yeni bir hipotez mevcut teoride değişikliklere yol açabilir. Ancak böyle bir şey başarması için, gözlemi açıklamakta en az mevcut teori kadar başarılı olmalı, üstüne eski teorinin açıklayamadığı noktaları da açıklamalıdır. Newton ve Einstein’ın teorileri gibi.
Kanunlar ise, genellikle doğada gözlemlenen düzenli bir fenomeni açıklayan veya tanımlayan kesin ifadelerdir. Bilimsel yasalar doğadaki gözlemlemiş, üstüne bilimsel olarak açıklanmış yargılardır.
Örneğin,
- Newton yasalarından ilki, cismin net kuvvetin etkisinde değilken mevcut durumunu koruyacağını söyleyen eylemsizlik yasasıdır.
- Mendel’in birinci yasası, bireyin bir karakterle ilgili sahip olduğu iki geninin ayrılarak farklı gametlere gittiğini söyleyen ayrılma yasasıdır.
- Kepler’in ikinci yasası, bir gezegeni güneşine bağlayan ipin eşit sürede eşit alanı taradığını söyler.