現(xiàn)代科學(xué)是工匠技術(shù)和哲學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。人們?yōu)榱税釀?dòng)重物，而用木棒下墊塊石頭去較輕易地移動(dòng)它，科學(xué)家用哲學(xué)的思辨方法，總結(jié)出杠桿原理，并通過(guò)力和力臂的度量及重物和重臂的度量發(fā)現(xiàn)力和力臂的乘積等于重物和重臂的乘積。由此各類(lèi)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)都可通過(guò)此原則隨意設(shè)計(jì)和制造。阿基米德甚至聲稱(chēng)：給我支點(diǎn)，我要撬動(dòng)地球！

著名哲學(xué)家叔本華有一個(gè)著名的寓言說(shuō)：兩個(gè)中國(guó)人進(jìn)入了歐洲的劇院，其中一個(gè)對(duì)劇院的機(jī)械裝置感興趣，他走進(jìn)了劇院的機(jī)械房仔細(xì)觀察了劇場(chǎng)的機(jī)械裝置的運(yùn)行及其效果，結(jié)果他對(duì)這些設(shè)備和運(yùn)行特征及效果有了一定的了解，盡管他對(duì)劇情的內(nèi)容一無(wú)所知。而另一個(gè)人則不顧語(yǔ)言的不通，竭力想去搞清楚劇情的每一個(gè)細(xì)節(jié)，其最后結(jié)果當(dāng)然也不難想象。

物理學(xué)是對(duì)現(xiàn)象觀測(cè)結(jié)果加以近似表述的科學(xué)。但物理學(xué)的發(fā)展中卻顯示出了兩個(gè)意想不到的特征：其一是概括性，即由某一特定的現(xiàn)象總結(jié)出的規(guī)律往往能廣泛地應(yīng)用于更多的類(lèi)似過(guò)程，并往往給出表觀上看來(lái)毫無(wú)關(guān)系的事物的內(nèi)在聯(lián)系。如天體的運(yùn)行規(guī)律與蘋(píng)果落地間的關(guān)系。這類(lèi)結(jié)果促使人們?nèi)プ非蠼y(tǒng)一理論。特別是從愛(ài)因斯坦的統(tǒng)一場(chǎng)論觀念的提出，盡管并沒(méi)有取得像萬(wàn)有引力那樣統(tǒng)一天體和整個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)那樣的效果，但物理學(xué)家仍念念不忘地追求物理理論的統(tǒng)一。另一個(gè)特征就是整體性，即往往由一個(gè)極小的側(cè)面建立起來(lái)的理論模型，能用于更為復(fù)雜更為普遍的場(chǎng)合。因此人們就相信數(shù)學(xué)工具的威力，物理學(xué)家相信，只要在數(shù)學(xué)上能夠精確表達(dá)，并由此得到的數(shù)值結(jié)果，最終將會(huì)得到觀測(cè)或?qū)嶒?yàn)的直接驗(yàn)證。

物理學(xué)最初的發(fā)展，是由局部分析開(kāi)始。最典型的就是牛頓力學(xué)，它是從力的概念出發(fā)考慮在力的作用下所引起物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的效果。這是局部分析的典范，其優(yōu)點(diǎn)是唯一性，因此有較強(qiáng)的預(yù)見(jiàn)能力。而缺點(diǎn)是局限性較大，缺乏概括能力，故不便建立統(tǒng)一理論。舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子：2＋2＝4這是一個(gè)局部分析的結(jié)果，它在加法運(yùn)算法則下是唯一的。但如果我們問(wèn)：4等于什么之和？這回答就十分復(fù)雜了。僅就兩個(gè)數(shù)的運(yùn)算就可以是：0＋4，1＋3，2＋2，3＋1，4＋0；如果對(duì)被加數(shù)的個(gè)數(shù)不加限制，則可以有三位數(shù)、四位數(shù)等情況，如果不限于整數(shù)，那情況就更復(fù)雜了。這里不難看出，在結(jié)果為4的前提下，把加法運(yùn)算的各種特征都可以統(tǒng)一在一起。如多位數(shù)加法的基本運(yùn)算法則：可交換性、可群性等等。而人們想得到解答的唯一結(jié)果，就必須加上種種限制條件。如限于兩位數(shù)相加、被加數(shù)必須是奇數(shù)則只有兩種可能：1＋3和3＋1，如果滿(mǎn)足交換律，則它們就是相同的情況，即這兩個(gè)結(jié)果就構(gòu)成完全解。如果不滿(mǎn)足交換律則必須再加上排序的限制條件（遞增或遞減限制），方能從1＋3或3＋1中，選出符合要求的唯一的正確答案。