Третий этап составляет операция
Начиная с определенного момента, когда такое словоупотребление для всех членов данного языкового коллектива, говорящих, например, на русском языке, станет привычным и общепринятым, избранное слово, скажем «красный цвет», начнет выполнять роль понятия — символа или знака, используемого для обозначения данного объективного свойства вещей.
Несколько иначе выглядит процедура построения понятия «абсолютно твердое тело», находящего применение в современной теоретической физике. Как и в процедуре обобщения, мы начинаем с группировки предметов. Сравнивая между собой кусочек воска, графитовый карандашный стержень, свинцовую пулю, мраморный и гранитный кубики, острие алмазного резца, мы можем заметить, что они обладают, несмотря на различие химического состава и геометрической формы, некоторым общим свойством—способностью в тех или иных обстоятельствах сохранять первоначальную геометрическую форму.
Однако, сравнивая между собой эти предметы, мы можем расположить их по нарастающей степени данного свойства. Принято считать, что из двух тел тверже то, которое при сильном нажиме оставляет царапину на другом. При равных условиях каждое из тел только что составленной группировки по порядку их перечисления будет тверже предыдущего. Твердость нарастает от воска к алмазу, но при изменении условий даже алмаз может оказаться нетвердым, например, при очень высоком давлении или температуре. Природа как бы устанавливает предел твердости. Однако мы можем в нашем воображении как бы продолжить тенденцию нарастания твердости за этот предел, вообразить существование тела, которое не меняет своей геометрической формы ни при каких условиях. Такое тело в физике называют «абсолютно твердым» и говорят, что оно обладает тем свойством, что расстояние между двумя любыми его точками не меняется ни при каких перемещениях или действиях. «Абсолютно твердое тело» есть, следовательно, понятие, отражающее неизменность геометрической формы тел. Так как этим свойством не обладает ни одно реальное физическое тело, то оно не является общим ни для одной группы тел, и поэтому неверно говорить, что это понятие возникает как результат процедуры обобщения. Обобщение — есть часть новой процедуры, называемой «предельным переходом» или идеализацией. При идеализации физическим телам зачастую приписываются такие свойства, которые в природе просто невозможны. Например, физики говорят об идеальных газах, молекулы которых обладают абсолютной упругостью, представляют собой шарики исчезающе малых размеров, и во всех взаимодействиях между ними не проявляется потенциальная энергия. В природе таких газов нет, но в молекулярной физике понятие «идеальный газ» необходимо, чтобы сформулировать некоторые наиболее важные законы, которые затем с более или менее существенными поправками и уточнениями могут быть применены к реальным газам. Подобным же образом понятие «абсолютно твердое тело» необходимо для построения ряда физических теорий и формулирования законов, в частности связанных со специальной теорией относительности. Прежде чем подвести итог, рассмотрим два примера построения понятий, показывающих, что процедурами обобщения и предельного перехода способы выработки абстракции отнюдь не исчерпываются. Первое из этих понятий — «электромагнитное поле». Поставив ряд оригинальных опытов, Майкл Фарадей так же, как и некоторые его предшественники и современники, заметил ряд особенностей, связанных с движением того, что он назвал электрическим током. В частности, Фарадей установил, что движение постоянного тока по одному проводнику вызывает так называемый индуктивный ток в параллельном проводнике. Он заметил также, что движение электрического тока приводит к тому, что пространство вокруг проводника проявляет магнитные свойства, в частности, было обнаружено, что металлические опилки, находящиеся в плоскости, перпендикулярной проводнику с проходящим током, располагаются по силовым линиям так же, как они расположились бы под влиянием обычного магнита. Было установлено также, что ток, проходящий по намотанному на полую деревянную катушку проводнику, заставляет железный сердечник втягиваться в отверстие катушки и т. д. Однако никакого прямого видимого механического взаимодействия между различными проводниками, проводником и железным сердечником и т. д. не было.