Еще размышления французского философа XVII века Рене Декарта положили начало попыткам научного сообщества решить так называемые психофизическую и психофизиологическую проблемы. Психологи, по крайней мере, в XIX в., в основном занимались психофизиологической проблемой. Они пытались ответить на вопрос, как связана психика человека с его физиологической системой.
Были и другие исследователи, которые подходили к этой проблеме шире: важно понять соотношение сознания не просто с физиологией человека. Необходимо решить психофизическую проблему, то есть ответить на вопрос, как соотносится наш внутренний мир с окружающим нас миром. Ведь протяженная субстанция - это не только наша нервная система, мир протяженности - значительно более широкое понятие, чем наше тело. Появились интересные психологические исследования, авторы которых пытались дать ответ на этот вопрос. Например, голландский физиолог Франциск Дондерс считал, что психический процесс, подобно физиологическому, можно измерить. Дондерс решил заняться измерением скорости протекания психических процессов. Он воздействовал на испытуемых тем или иным раздражителем — вспышкой света или звуковым сигналом - и просил реагировать на этот раздражитель как можно быстрее, например, нажимая на кнопку, а сам измерял время реакции. Существует мнение, что работы Дондерса были стимулированы событием, произошедшим в 1795 г. в гринвичской лаборатории. Директор лаборатории Невил Масклайн заметил, что, по его расчетам, некая звезда движется из одной точки в другую несколько медленнее, чем это следует из расчетов его ассистента. Масклайн указал ассистенту на ошибку и предупредил его впредь быть внимательнее. Казалось, тот учел замечание, но позже разница только увеличивалась — через пять месяцев она составляла уже восемьдесят секунд. В итоге ассистент, имя которого осталось неизвестным, был уволен. Лишь значительно позже, после работ Дондерса, стало понятно, что «ошибка» была связана с временем реакции, которое оказалось величиной, отличающейся у разных людей.
Одним из создателей психофизики считается профессор анатомии и физиологии Лейпцигского университета Эрнст Вебер. С 1817 г. и почти до конца жизни (1871) Вебер работает в этом университете, занимаясь анатомией и физиологией. Однако параллельно он занимался изучением психологических проблем. В итоге Вебер сделал открытие, позволившее в дальнейшем сформулировать принципиальное положение о зависимости между силой внешних раздражителей и величиной ощущений, вызванных этими раздражителями. В психологии это положение известно как закон Вебера - Фехнера. В основе этого закона лежит закономерность, открытая Вебером: между первоначальным и последующим раздражителями существует вполне определенное (разное для различных органов чувств) отношение, при котором субъект начинает замечать, что ощущение стало уже другим. Вебер изобрел специальный циркуль, который прикладывал к разным частям тела человека. Он задавал испытуемым вопрос: сколько точек, прикасающихся к телу, он ощущает и меняется ли расстояние между этими точками? Когда ножки циркуля были плотно сведены друг к другу, испытуемые воспринимали одну точку. Должно быть определенное, минимальное расстояние между ножками циркуля, чтобы испытуемые начали воспринимать две точки. Вебер дополняет понятие «порог сознания», введенное И. Гербартом, понятием «дифференциальный порог», которым обозначил способность испытуемых различать увеличение расстояния между двумя точками. Расстояние, равное дифференциальному порогу, различается для разных мест тела человека. Например, на кисти руки это расстояние значительно меньше, чем на ноге или на спине. Вебер изучал не только тактильные, но и зрительные ощущения. Если горят десять свечей, сколько еще свечей надо зажечь, чтобы испытуемый заметил изменение освещенности? Разумеется, индивидуальные показатели могли отличаться друг от друга, но в итоге Вебер приходит к общей закономерности, которой подчиняются дифференциальные пороги. Это закон геометрической прогрессии: чтобы испытуемый оценил расстояние между ножками циркуля как разные, экспериментатор должен увеличить это расстояние не на то или иное количество сантиметров, а на несколько процентов от первоначальной величины раздражителя.
Другим основоположником экспериментальной психологии, построенной на основе математического обоснования связи между психическими и физическими явлениями, стал профессор Лейпцигского университета Густав Фехнер. Фехнер был чрезвычайно разносторонним и работоспособным человеком: посчитано, что в течение своей жизни он семь лет занимался физиологией, пятнадцать - физикой, четырнадцать - психофизикой, одиннадцать - экспериментальной эстетикой, сорок - философией, и лишь последние двенадцать лет своей долгой жизни он был нетрудоспособен.
Фехнера, склонного после излечения от депрессии к мистическому миросозерцанию, стал занимать вопрос о том, как соотносятся темные и светлые силы, которые составляют основу души человека и окружающего нас космоса. Его не интересовала работа нервной системы человека. Как соотносятся темные и светлые силы, пронизывающие бытие, - вот чем заинтересовался немецкий естествоиспытатель. Но как это соотношение исследовать методами науки? То есть, как перевести представления о вселенских духовных проявлениях на язык конкретной науки? Однажды утром 22 октября 1850 г. Фехнера, когда он еще лежал в кровати, осенило: существует закон, устанавливающий связь между мозгом и телом, и этот закон может быть выражен через количественное отношение между психическим ощущением и физическим раздражителем. Фактически опыты Фехнера были очень похожи на то, что делал Вебер. Заметим при этом, что проводил он свои исследования, не зная о работах Вебера. Это удивительно, поскольку Фехнер в то же время, что и Вебер, работал в том же Лейпцигском университете. Впрочем, имелось существенное отличие между подходами этих двух исследователей: Фехнер пытался описать свои результаты математически. В своих экспериментах он предъявлял испытуемым раздражитель определенной интенсивности, например звук или вспышку света. Разумеется, эту интенсивность можно было заранее измерить в физических единицах. Но как измерить величину переживания человека, воспринимающего этот физический раздражитель? Вот тут-то и проявился гений Фехнера. Он предложил в качестве единицы измерения использовать субъективную оценку человека. Испытуемый должен был сказать, на сколько, с его точки зрения, изменилась интенсивность физического раздражителя (освещения или звука). Фехнер обнаружил, что изменение внутреннего ощущения пропорционально логарифму изменения внешнего раздражителя. Например, если в комнате горит двадцать лампочек и кто-то включит еще одну, то мы не заметим, что в комнате стало светлее. Но если изначально горело только десять лампочек, то включение еще одной будут замечено. Одним словом, если интенсивность внешнего раздражителя увеличивается в геометрической прогрессии, то сила ощущения этого раздражителя увеличивается в арифметической прогрессии:
а = log b,
где: а — сила ощущения, b — интенсивность раздражителя.
Этот закон, изложенный в математическом виде, психологи и назвали законом Вебера - Фехнера.
В 1858 г. была издана брошюра, содержавшая часть результатов исследований Фехнера. Вторая часть этих исследований была опубликована во второй брошюре в 1859 г. И наконец, в 1860 г. все результаты были изданы в виде книги Фехнера «Элементы психофизики». Фактически психофизики, среди которых первыми стали Вебер и Фехнер, продемонстрировали отличие между принципом причинности и принципом закономерности. Психофизиологи, то есть исследователи, пытавшиеся решить психофизиологическую проблему, всегда старались найти причинные связи между работой нервной системы и ее проявлениями в психике. В рамках психофизики Фехнера причинная зависимость между светлыми и темными силами не важна. Главное — установить между ними количественное соотношение. И такой закон устанавливается: закон связи между двумя интенсивностями независимо от причинности, связывающей эти интенсивности. Тем самым в психологию проникла идея, в соответствии с которой ее законы могут быть установлены без установления причинных связей между исследуемыми элементами.
Психологи XIX в. с уважением относились к научным достижениям Фехнера. Например, известный исследователь памяти Герман Эббингауз посвятил свою книгу «Принципы психологии», вышедшую в 1902 г., памяти Фехнера. Мы называем основателем психологии В.Вундта, забывая, что за тридцать лет до Вундта экспериментальные исследования, составляющие сегодня золотой фонд психологии, провел Фехнер, создавший особое направление в психологии - психофизику. Только в 1983 г. были обнаружены десять больших коробок с его рукописными дневниками, и, может быть, еще появятся его новые, пока не известные работы.
В середине XX в. разработка психофизической проблематики была продолжена американским психологом Стэнли Стивенсом, сформулировавшим степенной закон зависимости между силой внешних раздражителей и силой ощущения, которое вызывает этот раздражитель. Но и на этом психофизика не остановила свое развитие. Наиболее известное продолжение было создано американцами Д.Грином и Дж.Светсом, разработавшими так называемую теорию обнаружения сигнала.
Но об этом не сегодня.