Zawartość
Model jest opisem naturalnego zjawiska, które naukowcy mogą wykorzystać do prognozowania. Dobry model jest tak dokładny, jak to tylko możliwe i tak prosty, jak to możliwe, co czyni go nie tylko potężnym, ale także łatwym do zrozumienia. Jednak bez względu na to, jak dobre są, modele prawie zawsze będą miały ograniczenia.
Brakujące szczegóły
Większość modeli nie może zawierać wszystkich szczegółów złożonych zjawisk naturalnych. Na przykład podczas pomiaru odległości dookoła Ziemi wygodnie jest modelować Ziemię jako kulę, ale nie uwzględnia to zmian odległości z powodu pasm górskich, dolin i innych cech topologicznych, które podróżnik musi przemierzyć. Włączenie tych dodatkowych szczegółów spowodowałoby, że model byłby zbyt skomplikowany, aby można go było łatwo używać. Ponieważ modele muszą być na tyle proste, że można ich używać do prognozowania, często pomijają niektóre szczegóły.
Najczęściej są to przybliżenia
Większość modeli zawiera pewne przybliżenia jako wygodny sposób opisania czegoś, co dzieje się w naturze. Przybliżenia te nie są dokładne, więc oparte na nich przewidywania wydają się nieco różnić od tego, co faktycznie obserwujesz - blisko, ale nie wybija się. Na przykład w mechanice kwantowej nie ma dokładnych rozwiązań równania Schrodingera dla atomów od helu; dokładne rozwiązania istnieją tylko dla wodoru. W związku z tym fizycy stosują aproksymacje dla wyższych pierwiastków. Te przybliżenia są dobre, ale mimo to są przybliżeniami.
Prostota
Czasami model może być dokładniejszy, ale kosztem prostoty. W takich przypadkach prostszy model może być lepszy, ponieważ umożliwia wizualizację procesu, dzięki czemu można go zrozumieć i przewidzieć. Na przykład w chemii wzory strukturalne i modele z kulkami i sztyftami są nierealistycznymi przedstawieniami cząsteczek; całkowicie ignorują to, co chemicy wiedzą z mechaniki kwantowej na temat natury materii na poziomie subatomowym. Niemniej jednak są proste, łatwe do narysowania i oferują bogaty wgląd w strukturę molekularną i właściwości w sposób łatwy do wizualizacji i zrozumienia. W związku z tym chemicy nadal stosują zarówno wzory strukturalne, jak i modele w kształcie kulki i kija.
Kompromisy
Ostatecznie modele podlegają pewnym kompromisom. Chcesz jak najwięcej mocy predykcyjnej. Jednocześnie chcesz, aby model był tak prosty, jak to możliwe. Natura jest jednak obojętna na ludzką potrzebę prostoty i łatwości zrozumienia, a wiele zjawisk naturalnych jest złożonych. Pomyślmy na przykład o łańcuchu procesów biochemicznych, które zachodzą jedynie w celu przekazania informacji z fotoreceptorów w oku do kory wzrokowej mózgu. Jeśli spróbujesz uwzględnić wszystko, co faktycznie dzieje się w modelu, staje się on niewygodny i trudny w użyciu. W końcu okazuje się, że polegasz w pewnym stopniu na przybliżeniach i ramach koncepcyjnych, które ułatwiają wizualizację procesu, ale niekoniecznie odzwierciedlają prawdziwą naturę rzeczywistości.