Зміст
Модель - це опис природного явища, яке вчені можуть використовувати для прогнозування. Хороша модель є максимально точною та максимально простою, що робить її не тільки потужною, але й простою для розуміння. Однак якими б хорошими вони не були, моделі майже завжди матимуть обмеження.
Відсутні дані
Більшість моделей не можуть містити всі деталі складних природних явищ. Наприклад, при вимірюванні відстаней навколо Землі зручно моделювати Землю як сферу, але це не включає зміни відстані через гірські хребти, долини та інші топологічні особливості, які мандрує подорож. Включення цих додаткових деталей зробить модель занадто складною для зручного використання. Оскільки моделі повинні бути досить простими, що ви можете використовувати їх для прогнозування, вони часто залишають деякі деталі.
Більшість - це наближення
Більшість моделей включають деякі наближення як зручний спосіб описати те, що відбувається в природі. Ці наближення не є точними, тому прогнози, що базуються на них, мають дещо відмінність від того, що ви насправді спостерігаєте, - близькі, але не стукайте. Наприклад, у квантовій механіці немає точних рішень рівняння Шредінгера для атомів від гелію; точні розчини існують лише для водню. Отже, фізики використовують наближення для вищих елементів. Ці наближення хороші, але все-таки є наближеннями.
Простота
Іноді модель може бути зроблена більш акуратною, але за рахунок простоти. У таких випадках, простіша модель може насправді бути вищою, оскільки вона дає вам можливість візуалізувати процес, щоб ви могли його зрозуміти та зробити прогнози щодо нього. Наприклад, у хімії структурні формули та моделі кулькових палиць - нереалістичні зображення молекул; вони повністю ігнорують те, що хіміки знають з квантової механіки про природу речовини на субатомному рівні. Тим не менш, вони прості, легкі для малювання та пропонують безліч розумінь молекулярної структури та властивостей таким чином, що їх легко уявити та зрозуміти. Отже, хіміки продовжують використовувати як структурні формули, так і моделі з кулькою.
Компроміси
Зрештою, моделі підлягають деяким компромісам. Ви хочете якомога більше прогнозуючої сили. У той же час ви також хочете, щоб модель була максимально простою. Природа байдужа до потреби людини у простоті та легкості розуміння, проте багато природних явищ є складними. Подумайте, наприклад, про ланцюжок біохімічних процесів, які відбуваються лише для того, щоб передати інформацію від фоторецепторів у вашому оці до зорової кори вашого мозку. Якщо ви спробуєте включити все, що насправді відбувається, в модель, це стає непростим і складним у використанні. Зрештою, ви виявите, що ви певною мірою покладаєтесь на наближення та концептуальні рамки, які полегшують процес візуалізації, але не обов'язково відображають справжню природу реальності.