Научный метод исследования обычно состоит из 4 шагов: наблюдение, гипотеза, эксперимент, теория. Проверка гипотезы в контролируемых условиях - это третий шаг научного метода, эксперимент.

Наблюдение - это неконтролируемое наблюдение, а как повезёт. Исходные величины могут быть любыми.

Научная гипотеза - это предполагаемая математическая связь между входными и выходными величинами, например - формулы, уравнения, системы уравнений.

Научная гипотеза в обязательном порядке предполагает проверку экспериментом. При этом окружающие условия, в отличии от наблюдения, должны быть контролируемыми, чтобы избежать помех. Входные величины должны быть не случайными, а точно заданными.

Одного эксперимента недостаточно для подтверждения гипотезы. В обязательном порядке должна быть повторяемость результатов несколькими независимыми лабораториями. Если это произошло, то гипотезу можно считать подтверждённой и она становится теорией.

Этот метод называют натурное исследование. Например, зданий и сооружений. Когда путем внешнего осмотра или постановкой определенных датчиков и реперов, специалисты или по другому, эксперты, могут с определенной долей достоверности могут вынести заключение о состоянии, например тела плотины, или водонапорной башни, заводской трубы, или канализационного колодца. Теория от практики отличается как день от ночи. В теории можно просчитать с помощью формул и применением вычислительных средств, таблиц, номограмм или графиков и все будет красиво на бумаге. В жизни есть много факторов, где теория бессильна и чисто условна. Есть люди которые занимаются подобным ежедневно и это является частью их работы . Например , работники Гидрометеоцентра с их прогнозами на основе натурных наблюдений .