1.1. Novērojumi, mērījumi, etaloni

Fizikālās parādības var pētīt, veicot novērojumus un/vai veicot eksperimentus. Par novērojumu sauc fizikālo parādību pētīšanu dabiskos apstākļos. Par eksperimentu sauc fizikālo parādību pētīšanu mākslīgos apstākļos. Daudzus novērojumu un eksperimentu rezultātus cilvēks iegūst, izmantojot savus maņu orgānus: ausis, acis, rokas, degunu.

Fizikālo lielumu mērīšanai izmanto dažādas mērierīces: lineālus, bīdmērus, termometrus, ampērmetrus, voltmetrus u.c. Mērīšana var būt tieša un netieša. Tiešajā mērīšanā mērskaitli iegūst, nolasot mērierīces rādījumu. Piemēram, svārsta diega garumu var izmērīt ar lineālu vai mērlenti.

Netiešajā mērīšanā mērskaitli iegūst aprēķinos, izmantojot formulu, bet formulā ietilpstošo lielumu mērskaitļus iegūst tiešajā mērīšanā. Piemēram, lai noteiktu stadiona laukumu, izmanto formulu S = a × b, kur a - garums, b - platums. Garumu un platumu izmēra tieši, bet laukumu aprēķina.

Lielais mērvienību klāsts un to atšķirības dažādās valstīs radīja neērtības, tādēļ tika panākta vienošanās starp valstīm par vienotas mērvienību sistēmas izveidi. Tā 1960. gadā tika pieņemta Starptautiskā mērvienību sistēma (SI). Šajā sistēmā ir septiņas fizikālo lielumu pamatmērvienības, tās ir definētas vai izveidoti precīzi to etaloni.