第一章 物理发现与观察
仰观于天，府察于地，造物主为智慧的人类配备了一双智慧的眼睛。当人们睁开双眼面对缤纷多彩的大自然时，许许多多熟悉的和不熟悉的、理解和不理解的、有趣味的无趣味的现象与景观便纷至沓来，通过双眼而进入人们的大脑。当人的大脑不断接受这种直接信息的刺激而产生感性积累时，就对大自然有了一些表观的、外在的、粗浅的认知。这就是一般意义上的“观察”。当人们把这种观察进一步深化，专注于某一种或某一类现象并试图找出它更深层的规律时，当人们试图探求一类现象或几咱现象之音质本质联系和共同法则时，就开始了以观察为基础的科学研究。
无论是科学研究的实际程序，还是科学发展的历史，都清楚地证明，科学研究是从观察开始的。观察为科学研究积累资料、捕捉信息，为理论的抽象和思考准备必不可少的事实基础。并且，以观察为始端的科学研究，其最终结果又必须回到观察中去，用观察的事实来验证研究所得到的结论。正如爱因斯坦所说：“即使是最明晰的逻辑数学理论，它本身也不能使真理得到保证，要不是用自然科学中的最准确的观察来检验，它也是毫无意义的。”
人们习惯于把人的眼睛比喻为“心灵的窗户”，这种比喻实际上包含着两个方面的意义。其一是在由外向内地认识世界的过程中，眼睛是最重要的感觉器官。心理学的研究表明，进入人的心灵（大脑）的外部信息90%以上是通过眼睛获得的。可见，人们感知外部世界是从眼睛开始的。其二是在由内向外地表露情感的过程中，眼神可以表达人的欢愉、悲哀、愤怒、怨恨等相当复杂的心理状态。可见，人们表达内心感受，在很多情况下是通过眼睛来进行的。由这两个方面可以看出，眼睛在人的心灵（大脑）与外界的交流中起着极其特殊和重要的作用科学研究从观察开始，又以观察结束。观察对于科学研究的意义，颇似于眼睛对于大脑的意义，因此可以说，观察就是科学研究的眼睛。如果说眼睛是心灵的窗户，那么，观察就是探索世界的窗户。
科学家历来都十分重视观察的作用。且不说主要从事观察和实验的科学家，即使是从事纯理论研究的科学家，也非常关注科学观察与实验的最新成果与进展情况。著名物理学家法拉第曾深刻地指出：“没有观察就没有科学，科学发现诞生于仔细观察之中。”著名生物学家巴甫洛夫则谆谆告诫他的学生和助手们：“观察，观察，再观察。”
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