La física experimental es una forma de entender la naturaleza , que consiste en el estudio de los fenómenos naturales en condiciones especialmente preparadas. A diferencia de la física teórica , que explora los modelos matemáticos de la naturaleza, la física experimental está diseñada para explorar la naturaleza misma.
Es el desacuerdo con el resultado del experimento el criterio de la falacia de la teoría física , o más precisamente, la inaplicabilidad de la teoría a nuestro mundo. La afirmación inversa no es cierta: la concordancia con el experimento no puede ser prueba de la corrección (aplicabilidad) de la teoría. Es decir, el criterio principal para la viabilidad de una teoría física es la verificación por experimentación.
Este papel ahora obvio del experimento fue realizado solo por Galileo e investigadores posteriores que sacaron conclusiones sobre las propiedades del mundo sobre la base de observaciones del comportamiento de los objetos en condiciones especiales, es decir, establecieron experimentos. Tenga en cuenta que esto es completamente opuesto, por ejemplo, al enfoque de los antiguos griegos: pensaban que solo el pensamiento era la fuente del verdadero conocimiento sobre la estructura del mundo, y la "experiencia de los sentidos" se consideraba sujeta a numerosos engaños e incertidumbres, y por lo tanto no podía reclamar conocimiento verdadero.
Idealmente, la física experimental solo debería dar una descripción de los resultados del experimento, sin ninguna interpretación de los mismos . Sin embargo, en la práctica esto no se puede lograr. La interpretación de los resultados de un experimento más o menos complejo se basa inevitablemente en el hecho de que comprendemos cómo se comportan todos los elementos del montaje experimental. Tal comprensión, a su vez, no puede dejar de basarse en ninguna teoría. Así, los experimentos en la física del acelerador de partículas elementales , una de las más complejas de toda la física experimental, pueden interpretarse como un estudio real de las propiedades de las partículas elementales sólo después de conocer las propiedades mecánicas y elásticas de todos los elementos del detector, su respuesta a campos eléctricos y magnéticos, propiedades de gases residuales en cámara de vacío, distribución de campos eléctricos y deriva de iones en cámaras proporcionales, procesos de ionización de la materia, etc.