一種綜合的事實來代替孤立事實間的反複結合或聯結。
為了達到這一目的，必須把觀察到的粗糙的或憑肉眼即能看到的事實分解成大量的、不能直接感覺到的、更為精細的過程。
如果問一個外行人：為什麼一個普通的水泵開動起來，能将水塘裡的水抽到高處？他會毫不遲疑地回答：&ldquo因為水泵有吸力。
&rdquo吸力被看作是像熱力和壓力一樣的一種力。
假如這個人知道了水在水泵的吸力下隻能上升大約33英尺的事實，就能很容易地解決這個難題。
他所依據的原理是：各種力的強度不同，最終有個極限；到了這個極限，它們就不起作用了。
海拔高度不同，水泵吸水所能達到的高度也随之變化。
對于這種現象，普通的人通常注意不到，即使注意到了，也錯誤地認為其是自然界中多種多樣的奇妙的異常現象之一。
科學工作者的認識則前進了一步，認為觀察到的事物表面看起來是一個單獨的物體，實際上是綜合的。
所以，他試圖把&ldquo水在管中上升&rdquo這一單獨的事實分解成許多較小的事實，即變成資料。
[2]他的方法是盡可能地逐個變換條件，注意當每一個條件被排除時，恰好會發生什麼情況。
這樣，過分粗糙而且範圍太廣、從整體上不能解釋的事實，就被分解成一系列細小的事實。
因為每個細小的事實都顯示了一個因果聯系，所以，它們都能被理解。
變換條件的兩種方法
變換條件有兩種方法。
[3]第一種方法是經驗性的觀察方法的發展，它包括針對在不同條件下偶然進行的大量的觀察，仔細比較其結果。
這樣，海拔高度不同，水上升的高度也不同；即使在和海面等高的地方，水上升的高度也不超過33英尺，這些事實就能得到重視而不會被忽略。
其目的是發現在什麼特殊條件下，會産生這個結果；以及排除什麼條件，不會産生這個結果。
這樣一來，這些特殊的條件就代替了粗糙的事實。
一些更确定更精确的資料就為理解這件事提供了線索。
然而，這種對事實進行比較分析的方法有嚴重的缺陷。
隻有在相當多的多樣化事實偶然呈現時，才能使用分析的方法。
而且，即使這些事實呈現出來，它們的變換對于理解所讨論的問題是否有重要意義，仍然是一個疑問。
這種方法是被動的，依靠的是外界的偶然事件。
因此，主動的或實驗的方法的優越性就顯現出來了。
即使少量的觀察也能暗示一種解釋&mdash&mdash一個假設或理論。
依據這個暗示，科學工作者就能有意識地變換條件，并且觀察發生了什麼情況。
如果經驗性的觀察能夠暗示他，水面上的氣壓和水在缺少氣壓的管子中上升之間可能有聯系，那麼，他就可以有意識地将裝水的容器中的空氣抽掉，并注意到&ldquo吸力&rdquo不再起作用，或者有意識地增加水面上的氣壓，看有什麼結果。
他進行實驗以計算海平面以及海平面以上各種高度的空氣重量，然後推論在單位面積的水面上産生的壓力，并把推論結果和實際觀察所得到的結果兩相比較。
根據某種思想或理論變換條件而進行觀察，這就是實驗。
實驗是科學推論的主要來源，因為它最便于從粗糙、含混的整體中挑出重要的因素。
實驗包括分析和綜合
實驗的思維，或者科學的推論，就是一種分析和綜合相結合的過程；用簡單的術語來說，是區分和鑒别的過程。
當吸力閥門啟動時，水就上升。
把這個事實分解或區分為一些獨立的可變的因素，其中一些在以前從未觀察到，甚至從未想到與這個事實有關。
其中，大氣的重量這一事實被選擇出來作為理解整個現象的關鍵。
這種分解就是分析。
但是，大氣和它的壓力或重量這個事實不隻限于這一個事例。
它是一個大家都知道的事實，至少在大量其他的事情中可以發現大氣壓力的