Книга посвящена исследованию физического эксперимента в античной науке, в науке Средних веков и Нового времени (начальный период). Автор прослеживает, как на протяжении истории физики менялся способ конструирования идеального объекта (предмета теоретического исследования), способ мысленного экспериментирования, само отношение между экспериментальной деятельностью и теоретическим мышлением.

Широко распространено убеждение, что наука в полном смысле слова сформировалась в XVI—XVII вв. Что же касается древности, то речь может идти не более чем об аспектах, элементах научности. Только в XVII в. философия природы и логика естествознания, теоретическая математика и эмпирическое наблюдение вступили в такое взаимодействие, в результате которого возникло современное математическое естествознание. Сущностным основанием новой науки становится исследовательский эксперимент. Теоретическое познание отныне развертывается в контексте возможного эксперимента. Через эксперимент математическая абстракция связывается с природной реальностью, а натурфилософская категория получает конструктивно-теоретический смысл. Внедрение теории в опыт и опыта в теорию, т. е. формирование исследовательского эксперимента принципиально отличает новую науку от древней.