Формула тесно связана с экспериментом, также как соответствие тесно связано с инструкцией. Эксперименты собственно и являются инструкциями: ударять по мячу, вызывая ускорения, погружать тело в жидкость, нагревать жидкость, вызвав испарение, освещать тело, вызывая фотоэффект, разогревать вещество в камере Вильсона и т. п.
Можно указать три вида экспериментов:
1. Наиболее простой эксперимент, при котором воздействие на объект осуществляется без употребления орудий: мять глину, ударить по мячу.
2. Эксперименты с использованием орудий: бросать камешки в воду, сфотографировать модель.
3. Визуальные эксперименты, заключающиеся в наблюдении инструктивного поведения: корова жует траву, листва падает на землю.
Итак, формульное естествознание есть учение об инструкциях, есть количественно выраженное инструктивное поведение. Время привести пример.
Физика не чужда аксиоматическому методу и основная аксиома кинематики гласит: «всякое тело, к которому не приложена сила движется равномерно или покоится». Но это же ни что иное, как пересказ инструктивного поведения, согласно которому если объект характеризуется ускорением, то только в связи с некоторым воздействием на объект, если же характеризуется равномерным движением (или покоем), то утверждается, что никакого воздействия нет.
В физике ускорением называют приращение скорости за единицу времени, которое однозначно свидетельствует о приложении к объекту некоторой силы. Надо сказать, что силы могут существовать и без свидетельства о них ускорениями. Так мы можем прикладывать силу к горе, намереваясь сдвинуть гору, но, не получив ускорения, не можем рассчитать ее, полагая ее равной 0, хотя сила есть и может быть измерена с помощью динамометра. Физики говорят здесь о равнодействующей, а именно о том, что гора притягивается к Земле, имея огромную массу, сила притяжения огромна, следовательно огромна сила трения, которая много превосходит нашу силу.
Итак, есть сила без ускорения, но нет ускорения без силы. Таким образом формульное соответствие F=ma неделикатно, хотя на первый взгляд все формульные соответствия деликатны.
Итак, ускорение это стимул, указывающий на приложение силы. Движущийся (или покоящийся) объект вступил в соответствие с другим объектом. Ускорение можно рассматривать как стимул к поисковой нацеленности на другой объект. Причем мы можем об этом объекте высказаться– «имеет такую-то силу». Так, из высказывания тело имеет ускорение следует суждение «есть нечто с силой F». Некий объект оказывается предицирован ранее, чем обнаружен. Возможно, это движение мысли является продуктивным.
Но возможно сказать и так: нас не интересует этот некий второй объект, нас интересует то, что к нашему объекту приложено действие, которое мы должны тщательно исследовать. Мы делаем это при помощи соответствий, определенных количественно.
Допустим, мы имеем дело с покоящимся телом, пришедшим в движение. Мы рассчитываем силу, приложенную к телу по формуле:
| м | a |
Это тело прошло определенный путь S и мы рассчитываем работу силы по формуле:
| работа | |||
| F | S | ||
| m | a |
Этот путь пройден за определенное время t и мы рассчитываем мощность по формуле:
| мощность | ||||
| работа | t | |||
| F | S | |||
| m | a |
Характеризует ли сила, работа, мощность в действительности некий второй объект или же сила, работа и мощность существуют как характеристики воздействия на наш объект, если угодно, существо этого воздействия?
Мы замечаем, что можем оказывать коррекцию этого воздействия, увеличив (или уменьшив) массу тела. Допустим:
1. Мы повышаем массу и ускорение снизилось.
2. Мы повышаем массу и ускорение осталось неизменным.
3. Мы повышаем массу и ускорение возросло.
Повторю, что силу, работу, мощность я не считаю предикатами некоторого неизвестного нам объекта, а существом этого воздействия, количественным определением инструкции.
Итак, возможно совершенно абстрактное аналитическое отношение к инструкции, которое мы можем охарактеризовать так: существует некоторое воздействие на наш объект, характеризующееся первоначальными значениями силы, работы, мощности. Впоследствии были поставлены эксперименты, давшие результатом то, что, например, при увеличении массы, сила ведет себя парадоксально и ускорение только нарастает. Таким образом:
Мы имеем ускорение 1 м/с для массы 2 кг. и рассчитываем воздействующую на наш объект силу – 2 Ньютона.
Мы увеличиваем массу до 3 кг. и обнаруживаем, что ускорение возросло до 1.5 м/с и таким образом сила воздействия – 4.5Ньютона.
Таким образом мы можем рассматривать массу как корректор, действующий в нашем опыте следующим образом: при увеличении массы тела, сила, воздействующая на наш объект увеличивается.
Далее мы можем приступить к поиску стимулов. Допустим, мы выкрасили наш объект в зеленый цвет и обнаруживаем, что воздействие прекратилось. Цвет окажется стимулом. Подчеркну то, что классическое представление о причине может только повредить нам. Изменив цвет объекта и добившись отмены воздействия мы можем предположить, что предыдущий цвет был причиной воздействия, но, думаю, лучше обойтись без этого предположения. Думаю, лучше ограничиться представлением о том, что наш стимул вызвал интересующую нас реакцию.
В данном случае мы не характеризуем объекты (ни наш объект, ни нечто, что воздействует), а описываем инструктивное поведение, которое дано нам в наиболее общем виде как «воздействие на объект, характеризующееся появлением ускорения». Его можно охарактеризовать с помощью таких соответствий как сила, работа, мощность, указав корректор (масса), стимул (зеленый цвет).
В формульном естествознании мы исследуем, характеризуем инструктивное поведение, выясняя то, что можно назвать характеристическими чертами инструктивного поведения, категориями инструктивного поведения. В результате формульного естествознания мы не формируем суждения (я обладаю мощностью), а говорим, что мощность – соответствие, характеризующее инструктивное поведение, хотя многие могут со мной не согласиться и заявить, что мощность – предикат некоторого субъекта, например, двигателя. Я могу только популяризовать свою точку зрения как сторонники необходимости создавать в данном случае суждения могут популяризовать свою. Я говорю, что мощность есть характеристика некоторого воздействия на объект (в нашем случае, характеризующееся ускорением) при этом для меня не является необходимым представлять себе мощность как предикат некоторого субъекта. Мощность не является с необходимостью предикатом некоторого субъекта (двигателя).
Мало что мешает мне рассматривать сложившуюся на настоящий момент физику как теорию воздействия, на настоящий момент подкрепленного стимулами трех типов:
1. механического ускорения
2. деформации
3. изменением состава (испарение, фотоэффект)
Эта теория воздействия выражается экспериментами Майкельсона-Морли, Томпсона, Лоренца, Беккереля, Резерфорда, Планка и др., теоретическими обобщениями Ньютона, Эйнштейна. Все это наука количественной характеризации воздействия на объект, теория инструкции, которая имеет физический термин-аналог – эксперимент: инструкции, определенной как количественно определенное соответствие – формульно заданное инструктивное поведение.