I «modelli» e le «leggi sperimentali» hanno un campo di applicabilità.

• La legge sperimentale che lega il periodo di un’oscillazione del pendolo alla lunghezza del filo non dipende dall’ampiezza delle oscillazioni, purché queste siano abbastanza piccole.
• Se l’ampiezza delle oscillazioni diventa eccessiva, cioè superiore a circa un decimo della lunghezza del filo, la legge sperimentale non è più verificata.

Quindi il modello del pendolo ha un campo di validità limitato (l’arco delle oscillazioni deve essere minore di un decimo della lunghezza del filo) e altrettanto si deve dire della legge sperimentale \(T=k\sqrt l \).

Scopo della fisica è costruire modelli di fenomeni naturali. Perché un modello sia considerato valido dagli scienziati, è indispensabile che sia in accordo con gli esperimenti. 

Se un ricercatore fa un esperimento che dà un risultato diverso da quello previsto e questo risultato negativo è confermato, allora il modello non è più valido per tutti i fenomeni che intendeva descrivere. Gli scienziati hanno allora il compito di inventare un modello nuovo, che sia in accordo con il nuovo esperimento e con tutti gli altri fatti in precedenza. Tuttavia il vecchio modello non va scartato, perché spesso continua a essere valido, anche se in un ambito di fenomeni più ristretto di quanto si pensasse.

I modelli scientifici non sono validi per sempre; sono validi fino a prova contraria.

Fino a circa un secolo fa si pensava che la meccanica di Newton descrivesse bene tutti i moti. Nel 1905 Einstein ha scoperto che le sue previsioni sono sbagliate quando i corpi si muovono a velocità vicine a quelle della luce.  

Le verità della scienza non sono assolute, ma provvisorie e migliorabili. I modelli scientifici devono:

• basarsi su dati sperimentali, cioè su fatti;
• essere esposti alla falsificazione, cioè contenere affermazioni che possano essere contraddette da nuovi esperimenti.

Sono queste le regole del gioco della scienza, che ne garantiscono la trasparenza, la solidità e la capacità di integrare nuove scoperte in modelli sempre più completi e generali

Un modello articolato che integra diverse leggi sperimentali in un quadro più vasto e ha un campo di applicabilità molto ampio viene detto teoria.

In sintesi, un modello (o teoria) è da considerarsi «vero» (o «vera») se le sue conseguenze sono in accordo con i risultati di tutti gli esperimenti fatti sul sistema studiato. La scoperta di una incongruenza può richiedere la modificazione del modello o la restrizione del suo campo di validità.