Психофизические исследования и их значение для психологии: очерк по экспериментальной психологии

Экспериментальная психология – наука сравнительно новая. Против нее распространено в обществе довольно сильное предубеждение. Одни полагают, что экспериментальная психология не возможна¹. Разве мы можем, говорят, класть душу на весы, разрезывать ее на части, подводить под все рычаги, вообще экспериментировать над нею? Другие не отрицают возможности экспериментальной психологии, но низводят ее значение до нуля. Экспериментальная психология, думают, исследует низшие душевные явления в их отношении к телесным процессам. Ее исследования имеют поэтому значение для физиологии, а не психологии.

Оба указанные мнения ошибочны. Первое мнение опровергается тем, что количество институтов и кабинетов экспериментальной психологии с каждым годом увеличивается². Расширяется и круг психологических вопросов, подвергаемых экспериментальному разрешению. Ошибочность же второго мнения может быть разъяснена через рассмотрение самих исследований экспериментально-психологических и их значения.

Задача настоящей статьи – рассмотреть один род экспериментально-психологических исследований, известных под названием психофизических. Психофизические исследования решают вопрос: какое отношение существует между усилением раздражений и ощущений? Что может быть, по-видимому, маловажнее для психологии решения этого вопроса? Между тем в действительности дело обстоит совсем иначе.

Что сила ощущения зависит от силы раздражения, – это общепризнанный факт. Ощущение солнечного света, например, сильнее ощущения света луны. Каждый знает, что причина этого лежит в различии силы колебаний светового эфира в том и другом случае. Мы указали бы на различие массы, сдавливающей нашу кожу и отягчающей наши мышцы, если бы нам нужно было объяснить, почему пудовая гиря кажется нам тяжелее фунтовой. В связи с этим нет ничего, по-видимому, легче ответить на вопрос: в каком отношении стоит сила ощущения к силе раздражения? Раздражение считается нами причиною ощущения, почему отношение между силою их должно быть прямо пропорциональным. Если, например, раздражение увеличивается вдвое, то и ощущение должно увеличиваться вдвое.

Но факты говорят, по-видимому, против такого решения вопроса. Есть основание предполагать, что раздражение, как движение, может возрастать от бесконечно малой до бесконечно большой величины. Для способности же ощущения существует нижняя и верхняя границы. За пределами первой – раздражения являются столь слабыми, что не могут вызывать заметных ощущений. За пределами второй – усиление раздражения не сопровождается заметным возрастанием силы ощущения. Мы можем, например, быть вполне уверены, что звуковые волны достигают до нашего уха, когда в соседней комнате происходит тихий разговор. Но эти волны, будучи очень слабыми, не возбуждают в нас никакого ощущения. С другой стороны, многим из нас приводилось, вероятно, испытывать, что слишком сильный блеск как бы ослепляет, а чрезвычайно громкий звук, особенно если он раздается неожиданно, оглушает нас. В это время сколько бы ни усиливался свет или звук, мы не заметим никаких перемен в наших ощущениях.

Мало этого. Факты, по-видимому, показывают, что даже в означенных пределах не существует прямо пропорционального отношения между усилением ощущений и возрастанием силы раздражения. Если, например, к лоту, находящемуся в нашей руке, прибавить еще лот, то ощущение наше по своей силе ясно изменится. Меньшая перемена в силе ощущения произойдет, если мы прибавим лот к трем лотам, но не произойдет никакой перемены в ощущении, когда лот будет прибавлен к трем фунтам. Звезды, хорошо видимые в темную безоблачную ночь, начинают тускнеть при занимающейся заре и бывают совсем невидимы днем. Между тем не подлежит сомнению, что сила света распространяемого ими, остается все время одинаковой. Треск, издаваемый паркетом, ясно бывает слышим, когда в комнате царит тишина; но не производит никакого ощущения, когда в комнате много людей и они громко разговаривают между собой. Эти и подобные факты говорят, по-видимому, об одном, что сила ощущения возрастает не пропорционально силе раздражения. Каким же другим законом определяется отношение между усилением раздражений и ощущений? Определение точного количественного отношения между двумя какими-либо раздражениями в большинстве случаев представляется делом довольно легким. Пусть будут даны, например, две тяжести, и нужно узнать количественное отношение между ними. Для этого нужно только взвесить каждую тяжесть отдельно и затем разделить большую тяжесть на меньшую для определения кратного отношения между ними или из большей вычесть меньшую – для определения разностного отношения. Для определения кратного отношения между силою двух звуков мы можем воспользоваться известным законом акустики. Закон этот гласит: сила звука, издаваемая каким-либо падающим телом, прямо пропорциональна высоте падения последнего. Мы можем, следовательно, взять одно какое-либо тело и заставить его последовательно падать с различной высоты на одну и ту же подставку. Измерив затем высоту двух последовательных падений и разделив бо́льшую высоту на меньшую, мы найдем кратное отношение между силою звуков, последовательно издаваемых при этих падениях. Подобным же образом может быть определено кратное отношение между силою света, распространяемого двумя какими-либо светящимися телами. По известному закону оптики сила света обратно пропорциональна квадратам расстояния. Мы можем поэтому поставить два светящихся тела на таких от нас расстояниях, чтобы сила света, испускаемая этими телами, представлялась нам одинаковой. После этого мы можем измерить расстояния, возвысить их в квадраты и через деление найти обратное отношение между последними. Это отношение и будет кратным отношением между силою света, распространяемого данными светящимися телами³.

Но как определить количественное отношение между усилением двух каких-либо ощущений? Наше непосредственное сознание на этот раз не дает никаких точных показаний. Если, например, к лоту, находящемуся в нашей руке, прибавим 10 лотов, то мы заметим, что в силе нашего ощущения произошла значительная перемена. Но на сколько или во сколько раз возросла в данном случае сила ощущения, об этом наше сознание не говорит. Наше сознание способно различить только то, что равно и что не равно, т.е. что больше или меньше. Но на помощь нам является здесь одна особенность нашего сознания, которая, по-видимому, дает возможность определить искомое отношение. Известно, что кроме больших различий мы способны еще сознавать едва заметную разницу в силе ощущений. Эта разница, по самому своему понятию, должна быть величиною постоянною. Если бы она была больше или меньше, чем другая какая-либо разница, то она не была бы уже едва заметной разницею, но была бы больше или меньше едва заметной; но это составляет противоречие. Если же едва заметная разница есть величина постоянная, то можно воспользоваться ею для определения точного отношения между усилением раздражений и ощущений.

Первый, кто обратит внимание на едва заметную разницу и сделал попытку применить ее к определению отношения между усилением раздражений и ощущений, был Вебер. Он поступал следующим образом: подвергал какое-либо лицо определенному раздражению и затем постепенно усиливал это раздражение до тех пор, пока испытуемое лицо не замечало разницы в силе получаемого им ощущения. Заставлял он, например, брать в руки тяжесть, равную одному фунту, и потом постепенно прибавлял к этой тяжести по одному золотнику, пока испытуемое лицо не замечало разницы в силе получаемого им ощущения. Затем он давал другую тяжесть и также постепенно увеличивал ее, пока не получалась разница в силе вызываемого ею ощущения. От другой тяжести он переходил к третьей, от третьей к четвертой и т.д., всякий раз отмечая у себя в тетрадке величину, как первоначальной тяжести, так и той прибавки, которая производила в силе первоначального ощущения едва заметную разницу. Так возник метод известный в экспериментальной психологии под именем метода едва заметных различий⁴.

Производя такого рода опыты над ощущениями поднимания тяжестей, их давления на кожу и т.д. и сопоставляя между собою данные, которые при этом получались, Вебер пришел к замечательному результату. Он нашел, что едва заметная разница в силе ощущения получается всякий раз, когда соответствующее ему раздражение увеличивается в определенное, всегда себе тождественное число раз. Всякая, например, тяжесть должна быть умножена в 1⅓ раза, чтобы в силе производимого ею ощущения давления произошла едва заметная разница. Таким образом к тяжести, равной 1 фунт, нужно прибавить ⅓ ф., к тяжести, равной 2 фунтам – ⅔ ф., равной 3 фунтам – 1 ф. и т.д., чтобы получалось не одно, а два различных по силе ощущения. Различие силы ощущения зависит, следовательно, не от абсолютной величины прибавочного раздражения, а от кратного отношения этого последнего к величине предшествующего раздражения. Абсолютные величины двух каких-либо раздражений могут изменяться сколько угодно. Но если кратное отношение между величинами этих раздражений остается одинаковым, то и отношение между силою ощущений, производимых этими раздражениями, сознается одним и тем же. Так был открыт закон, которым определялось отношение между усилением раздражений и соответствующим возрастанием силы ощущений.

Открытый Вебером закон был подвергнут самой многосторонней и тщательной обработке Фехнером. Фехнер, пользуясь методом едва заметных различий, проверил Веберовские исследования над мышечными и осязательными ощущениями и произвел подобные же исследования над ощущениями других чувств, которые мало или совсем не были исследованы Вебером. При этом он принял все доступные для него меры к тому, чтобы сделать свои эксперименты, насколько возможно, более научными. Зная, что эксперимент имеет научную ценность тогда, когда изменяется по произволу одно какое-либо условие и сохраняются неизменными остальные условия изучаемого явления, он старался производить свои опыты при одной и той же внешней и внутренней обстановке. При опытах поднимания тяжестей, например, он брал тяжести совершенно одинаковые по внешнему виду. Захватывались эти тяжести одною и тою же рукою и одним и тем же образом и поднимались с одной и той же поставки, с одинаковой всегда скоростью и на одну и ту же высоту. Между отдельными подниманиями делались паузы одной и той же продолжительности. В каждый отдельный прием совершалось одно и то же количество подниманий и продолжались опыты одно и то же время. Производились опыты по образованию полного навыка к ним и с одной и той же степенью напряжения внимания и т.п.

Результаты произведенных Фехнером исследований вполне подтвердили выводы Вебера. Фехнер увидел, что в области каждого чувства сила ощущения возрастает на едва заметную разницу, когда данное раздражение увеличивается в одинаковое число раз, или когда между данным и последующим раздражением остается одно и то же кратное отношение. Отношение это для ощущений различных чувств оказалось различным. Для зрительных ощущений оно равняется ¹⁰¹/100’ для мышечно-осязательных – ¹⁸/17 и для ощущений остальных исследованных им чувств ⁴/3 первоначального раздражения.

Фехнеру принадлежит затем попытка математической формулировки открытого Вебером закона. Точкою отправления при этом послужило сделанное им отождествление едва заметной разницы, как величины постоянной, с единицей силы ощущения. Чрез это отождествление открылась для Фехнера возможность изобразить в числах не только возрастание раздражений, но и ощущений.

Изобразив в числах постепенное усиление ощущений каждого отдельного чувства и постепенное увеличение соответствующих им раздражений, Фехнер получил два ряда цифр. Для чувства слуха, например, ряды эти были:

а) х: (х+1): (х+2): (х+3): (х+4)…

б) ⁴/₃ х ∶ ¹⁶/₉ х ∶ ⁶⁴/₂₇ х ∶ ²⁵⁶/₈₁ х…

Первый из этих рядов служит показателем постепенного возрастания силы ощущений, а другой – показателем постепенного увеличения раздражений. всматриваясь в отношения между членами полученных рядов, Фехнер заметил, что члены первого ряда стоят между собой в разностном, а члены второго – в кратном отношении. В первом ряду каждый последующий член равен предыдущему, сложенному с единицей, а каждый предыдущий равен последующему без единицы. Например, (х+2)=(х+1)+1 или (х+3)-1. Между тем во втором ряду каждый последующий член равен предыдущему, помноженному на одно определенное число, а каждый предыдущий член равен последующему, разделенному на то же самое число. Второй, например, член ⁴/₃ x может быть получен чрез помножение первого члена х на ⁴/₃ или чрез давление третьего члена ¹⁶/₉ х на ⁴/₃ x. После этого Фехнеру уже ничего не стоило отождествить первый ряд с рядом арифметической прогрессии, в которой последующие члены получаются из предшествующих чрез прибавление к ним одного и того же какого-либо числа, а второй ряд – с рядом геометрической прогрессии, в которой каждый последующий член получается чрез помножение предшествующего на одно и то же какое-либо число. Легко также было понять, что число первого ряда увеличивается как логарифмы, а числа второго ряда возрастают на подобие чисел, соответствующих логарифмам⁵. Известно, что логарифмам: 0, 1, 2, 3… соответствуют числа: 1, 10, 100, 1000…, т.е. увеличению логарифмов на единицу соответствует увеличение чисел в 10 раз. Отсюда Фехнер следующим образом – чисто математически – формулировал найденный Вербером закон: в то время как ощущения возрастают в арифметической прогрессии, увеличение раздражения идет в геометрической прогрессии; или ощущение пропорционально логарифму раздражения.

Наконец, Фехнером была сделана попытка доказать применимость Веберовского законам к таким усилениям ощущений, которые незаметны для сознания. Веберовский закон, открытый по методу едва заметных различий, говорил лишь о таком усилении ощущений, которое заметно для сознания. По этому закону выходило, что при увеличении давления на кожу от одного фунта до 1⅓ фунта происходит заметная разница в силе сознаваемого нами ощущений. Но возникал вопрос: когда давление одного фунта возрастает не до 1⅓ фунта, а до 1¼ 1⅕ или до 1⅙ и т.д. фунта, ощущение давления в это время усиливается – хотя бы то и не заметно для нас – или нет? Если ощущение есть другая сторона раздражения, думал Фехнер, то на поставленный вопрос нужно ответить в утвердительном смысле. Но сейчас возникал новый вопрос: каким же законом определяется это, незаметное для нашего сознания, усиление ощущений сравнительно с соответствующим увеличением раздражений? Естественнее всего было предположить, что и здесь действует Веберовский закон. Фехнер и делает это предположение и старается доказать его. С этою целью он придумал два новых метода: метод правильных и ложных случаев и метод средних ошибок.

Для производства опытов по методу правильных и ложных случаев избиралось несколько пар раздражений, например, тяжестей. Тяжести в каждой из этих пар так мало различались между собою, что не в состоянии были произвести двух заметно отличных ощущений. Испытуемое лицо обращалось к первой паре, поднимало в ней сначала одну, потом другую тяжесть и по получаемым ощущениям пыталось определить: равны эти тяжести или одна из них больше другой? То же самое проделывалось затем со второю, третьею, четвертою и т.д. парою. При этом под видом новых пар тяжестей предлагались испытуемому лицу не редко и такие тяжести, которые оно уже поднимало. Таким образом одни и те же пары тяжестей поднимались и оценивались по несколько раз. Оценка эта в одних случаях отвечала действительности, а в других была ложною. Количество правильных случаев, как и общее число опытов, произведенных в тот или другой раз, записывалось. Ближайшая задача опытов, производимых по этому методу, состояла в том, чтобы определить, какое количество правильных случаев сравнительно с общим числом опытов приходится на то или другое – разностное или кратное отношение между раздражениями.

Второй метод средних ошибок состоял в следующем. Из множества раздражений, например, тяжесть равная 1 фунту. Испытуемое лицо, подняв эту тяжесть и получив от нее определенное по силе ощущение, начинал последовательно поднимать другие тяжести, чтобы по ощущению найти такую, которая равнялась бы первой, принятой за норму. Действительное взвешивание найденное таким образом тяжести показывало ошибку, которую делало испытуемое лицо, принимая, например, за 1 фунт тяжесть равную 1 ¹/₂₀ фунта. Из многих подобных ошибок, сделанных по отношению к одной и той же тяжести, выводилась затем средняя ошибка.

Опыты, произведенные по этим двум методам, оправдали ожидания Фехнера. Оказалось, что отношение между количеством правильных случаев и общим числом случаев остается одним и тем же, если не изменяется кратное отношение между величинами сравниваемых раздражений. Если, например, при сравнении 1 фунта и 1 ¹/₂₀ фунта приходится 70 правильных случаев на 100 случаев, то тоже самое число – 70 – правильных случаев, сравнительно с общим числом случаев, получится при сравнении 2 ф. и 2 ¹/₂₀ ф., 3 ф. и 3 1 ³/₂₀ ф., 4 ф. и 4 ⁴/₂₀ ф., 20 ф. и 21 ф., 40 ф. и 42 ф. и т.д.. С другой стороны, опыты показали, что средняя ошибка всегда остается одною и тою же частью взятого за норму раздражения, какой бы величины это раздражение ни было. Если, например, испытуемое лицо, отыскивая тяжесть равную 1 фунту, делает ошибку средним числом в ¹/₂₀ ф., то оно делает ошибку средним в ²/₂₀ ф. когда отыскивает тяжесть равную 2 фунтам, ошибку в ³/₂₀ – для тяжести в 3 фунта, ошибку в 1 ф. для тяжести в 20 фунтов и т.д.. Получив эти результаты, Фехнер заключил, что неосознаваемая заметно разница между двумя ощущениями бывает одинаковой, если между силой раздражения, вызывающих эти ощущения, остается одно и тоже кратное отношение. А это значило, что Верберов закон имеет силу и для таких усилений ощущений, которые незаметны для сознания.

Вместе с открытием закона, по которому ощущения усиливаются в арифметической прогрессии, в то время как сила раздражений возрастает в геометрической прогрессии, у психо-физиологов естественное возникла мысль о возможности точного измерения силы ощущений.

Закон этот непосредственно давал возможность лишь сравнивать силу какого-либо одного ощущения с силою другого и находить, на сколько едва заметных разниц, единиц, одно ощущение больше или меньше другого. Можно было, например, найти, на сколько единиц сила ощущения от поднятия пуда больше силы ощущения от поднятия фунта. Для этого нужно только определить, сколько получится едва заметных разниц в силе ощущения, если взятую в руки тяжесть одного фунта мы будем постепенно увеличивать до одного пуда. Число едва заметных разниц можно определить прежде всего самым делом, посредством опытов поднимания тяжестей по методу едва заметных различий. Можно сделать это и чисто теоретически, путем простого вычисления. Зная, что при поднимании получается едва заметная разница всякий раз, когда данная тяжесть увеличивается в ¹⁸/₁₇ раза, мы можем составить геометрическую прогрессию, в которой первый член – 1 фунт, а последний – 40 фунтов и знаменателем которой служит число ¹⁸/₁₇. Количество членов этой прогрессии и будет искомым числом едва заметных разниц. Прогрессия эта будет:

Но сколько единиц силы заключается в ощущении от поднятия фунта? И на этот вопрос дать ответ с точки зрения открытого закона было, по-видимому, не трудно. Если единицею силы ощущения является едва заметная разница, то сколько едва заметных разниц получится при постепенном уменьшении ощущения от поднятия фунта до нуля ощущения, столько единиц и должно заключаться в этом ощущении. Когда нам нужно бывает определить, сколько вершков заключается в длине какой-либо доски, мы откладываем на этой доске один вершок за другим, т.е. уменьшаем длину ее, пока не дойдем до нуля. То же самое применимо и к силе ощущения. Но какое ощущение должны мы считать нулем ощущения? Очевидно – такое, которое не может быть уменьшено ни на единицу, ни на величину меньшую единицы без того, чтобы не уничтожилось само ощущение. Таким ощущением служит первое едва заметное, или минимальное ощущение, производимое минимальным раздражением. Правда, это ощущение, как ощущение, обладает еще некоторою силой. Но сила его так слаба, что можно считать ее равной нулю. Сделать это можно также, как при измерении куска материи аршинами можно не обращать внимания на получающиеся в остатке вершки.

Т.е. стоило установить величину минимального раздражения, дающего нуль ощущения, и определить число, на которое нужно помножить величину раздражения, чтобы в силе ощущения произошла едва заметная разница, т.е. величину, дающую единицу силы ощущения, и тогда измерение силы ощущений не могло по-видимому, представлять никаких затруднений. Эти величины и были установлены. По произведенным исследованиям, минимальное раздражение для зрения равняется силе света, который в 300 раз слабее света полной луны и который отражается от белого листа бумаги, находящегося на расстоянии 5½ метров от глаза. Для слуха оно равно силе звука, производимого пробковым шариком весом в 1 миллиграмм, падающим с высоты 1 миллиметра на расстоянии 91 миллиметра. Минимальное ощущение давления на самых чувствительных местах кожи получается при 2 миллиграммах. Что же касается количества, на которое должно быть помножаемо раздражение, чтобы в силе вызываемого им ощущения произошла едва заметная разница, то это количество считается равным, как сказано выше, ¹⁰¹/₁₀₀ для зрительных раздражений, ¹⁸/₁₇ для мышечно-осязательных и ⁴/₃ для раздражений давления и звука. Зная эти величины, мы можем, по-видимому, измерить силу какого-угодно ощущения. Постепенное увеличение минимального раздражения в определенное для каждого чувства число раз будет давать последовательное усиление ощущения на едва заметную разницу, т.е. увеличение нулевого по силе ощущения на последовательный ряд единиц, при чем будут получены ощущения всех возможных сил. С другой стороны, всякое ощущение, какой бы силы оно не было, чрез последовательное ослабление его на единицу силы может быть сведено к минимальному ощущению.

Чтобы облегчить измерение силы ощущений, Вундт в своем сочинении «Лекции о душе человека и животных» предлагает пользоваться таблицей логарифмов. К этому он приходит посредством рассуждений довольно длинных и запутанных. Но основная мысль их проста. Если минимальное раздражение, производящее нуль ощущения, принять за единицу, а раздражением условиться называть величину, которая дает единицу ощущения, то Веберо-Фехнеровский закон можно будет формулировать так: ощущение равно логарифму раздражения. Пусть, например, будет дан ряд ощущений давления

0:1: 2:3: 4:5: 6…

Этому ряду ощущений будет соответствовать следующий ряд раздражений:

или

Т.е. одной силе ощущения соответствует ⁴/₃, двум силам ощущения соответствует ⁴/₃ возведенное во вторую степень, трем силам ощущения – ⁴/₃ возведенное в третью степень и т.д., то есть сила ощущения равняется показателю степени, или логарифму раздражения ⁴/₃, дающего единицу ощущения. Но известно, что по логарифму можно определить число и по числу – логарифм. В соответствие этому мы можем по величине раздражения определять силу ощущения и по силе ощущения – величину раздражения. Для определения чисел, соответствующих логарифмам, и логарифмов, соответствующих числам, составлены известные таблицы логарифмов. Таблицами логарифмов можно пользоваться и для вычисления силы ощущения и величины раздражения. «Если, говорит Вундт, тяжесть ¹/₅₀ грамма производит еле заметное ощущение, то раздражение в ¹/₅₀ грамма нужно принять за единицу. Когда сила давления в 10 раз больше этой величины, следовательно равна ⅕ грамма, получится ощущение, равное единице. Положим, что требуется усилить ощущение 1 в 2½ раза. Я обращаюсь к таблице логарифмов и нахожу против логарифма 2,5 число 316; это означает 316 единиц раздражения, т.е. ³¹⁶/₃₀ или 6,3 грамма. Или мы желаем определить, как велико ощущение, производимое раздражением в 5000 единиц (равное 100 грамм); мы ищем в таблице и находим против числа 5,000 логарифм 3,698, т.е. давление в 100 граммов производит ощущение в 3,698 раз большее, чем то, которое обусловлено давление ⅕ грамма».⁶

Но предложение Вундта пользоваться таблицею логарифмов для вычисления силы ощущений основано на недоразумении. Нет слов, что пользоваться таблицею логарифмов с означенною целью можно. Но это пользование соединено в действительности с такими трудностями, что практичнее совсем отказаться от него. Для определения силы ощущений давления, например, были бы весьма пригодны таблицы логарифмов, если бы в них за основание было принято ⁴/₃. Между тем в обычных Бриговских таблицах основанием служит 10, так что в них показаны лишь те числа, которые получаются от последовательного возвышения в степени 10. Чтобы воспользоваться этими числами для определения чисел, имеющих получиться от возвышения в соответствующие степени ⁴/₃, для этого требуется весьма сложное вычисление. Если, например, мы хотим по числу 1000, соответствующему третьей степени 10, определить число, которое должно получиться от возвышения в третью степень числа ⁴/₃, то мы должны: а) разложить число 10 на два множителя, из которых одним является число ⁴/₃, т.е. на ⁴/₃ и ³⁰/₄; б) возвысить ³⁰/₄ в третью степень и в) на число, которое при этом получится, разделить 1000. Т.е. вместо простого действия:

мы должны сделать:

Понятное дело, что всякий предпочтет непосредственное вычисление окольному пользованию таблицами. Но Вундт не подозревает необходимости таких вычислений и думает, что число ⁶⁴/₂₇ равное (⁴/₃)³ может получиться, если 10³, или 1000 разделить на ⁴/₃ × 10. Кроме того, приводя пример пользования таблицами логарифмов, он забывает, что раздражением, логарифму которого равно ощущение давления, может служить не минимальное раздражение, помноженное на 10, т.е. не ¹/₅ грамма, а число ⁴/₃.

Обращаясь к оценке психофизических исследований, мы должны в них проводить строгое разграничение между фактической стороной и ее толкованиями. Фактическая сторона имеет обязательное значение для всех. Факты, как бы мы ни объясняли их, останутся всегда фактами и с ними должен сообразоваться всякий исследователь. Другое дело – толкование. Они могут быть правильными, могут быть и ошибочными.

Фактическую сторону психофизических исследований составляет: 1) определение величины минимального раздражения и той относительной прибавки к раздражению, которая вызывает едва заметную разницу в силе ощущения и 2) констатирование одних и тех же кратных отношений между раздражениями, производящими едва заметно отличные по силе ощущения.

Определение указанных величин не может считаться безусловно точным. Эти величины по отношению к одним лицам могут быть несколько больше, по отношению к другим – несколько меньше. Величина минимального раздражения, например, находится в зависимости от степени нашей чувствительности к раздражениям. Чем тоньше чувствительность, тем меньшею величиной обладает минимальное раздражение и наоборот. А чувствительность определяется многоразличными условиями и бывает различна не только у различных лиц, но даже у одного и того же лица в различные времена. Прежде всего она бывает различна от природы. В то время как одни рождаются тугими на ухо или со слабым зрением, другим как бы сама природа указывает на назначение быть музыкантами или художниками. На изменение чувствительности влияют затем перемены в состоянии наших телесных органов восприятия. Небольшое повреждение органов чувств, незначительное изменение количества или качества крови, притекающей к мозговым центрам, усталость или свежесть их сопровождаются уже значительными иной раз переменами в нашей чувствительности. Нельзя забывать и чисто психологических влияний на неё. Чем больше приводится кому-либо иметь дело с теми или другими раздражениями, тем тоньше становится у него чувствительность в силе этих раздражений. Известно, что хороший музыкант различает такие оттенки тонов, а живописец – такие оттенки цветов, о которых обыкновенный человек не имеет никакого понятия. Существуют условия, влияющие также на величину относительной прибавки к раздражению. Но это нисколько не умаляет значения другого факта, установленного психофизическими исследованиями, что едва заметная разница в силе ощущения получается всегда при одних и тех же кратных отношениях между раздражениями. Этот факт и составляет сущность Веберовского закона.

Что утверждается в психофизических исследованиях больше этого факта, то должно быть отнесено к толкованиям. Толкованиями, привнесенными к факту, мы должны считать поэтому мнения, что едва заметная разница есть единица силы ощущения, что ощущения усиливаются в арифметической прогрессии, в то время как сила раздражений возрастает в геометрической прогрессии, и что мы можем определить абсолютную силу каждого ощущения. Чтобы открыть правильность или ложность этих толкований, мы должны уяснить истинный смысл Веберовского закона.

Возможны три объяснения Веберо-Фехнеровского закона: физиологическое, психофизиологическое и психологическое, так как причины этого закона можно видеть в особенностях тела, или связи, которая существует между телом и душой, или самой души.

Защитники физиологического объяснения представляют дело таким образом. При переходе раздражений в нервные и мозговые процессы происходит коренная перемена в силе раздражений. В то время как раздражения усиливаются в геометрической прогрессии, сила нервных и мозговых процессов возрастает в арифметической прогрессии. В арифметической прогрессии должна возрастать и сила ощущений, которая, предполагается, прямо пропорциональна силе мозговых процессов. В чувствах обоняния, вкуса и зрения, по мнению защитников этого объяснения, раздражение уже при переходе на концевые аппараты терпит значительные перемены в своей силе. Тем больше должно произойти перемен в силе раздражения, при переходе его от концевого аппарата к центру сознания, т.е. в мозговой коре. Каждое раздражение должно пройти в это время длинный путь и встретить множество препятствий со стороны центров низшего порядка, например, спинного мозга, продолговатого мозга, четырехолмия или другого какого-либо центра. Преодолевая препятствия, оно естественно должно терять часть своей силы и чрез то ослабевать. Поэтому нет ничего удивительного, что раздражения усиливаются быстрее, чем нервные и мозговые процессы и соответствующие им ощущения: сила первых возрастает в геометрической прогрессии, а сила вторых – в арифметической.

Мы видим, что защитники физиологического объяснения вполне соглашаются с Фехнеровской формулировкой Веберовского закона. И всю задачу объяснения Веберо-Фехнеровского закона они полагают в отыскании причины, почему сила ощущений возрастает медленнее, сравнительно с силой раздражений. Такая задача могла возникнуть не иначе, как из предположения, что члены арифметической прогрессии увеличиваются медленнее, чем члены геометрической прогрессии. Без этого предположения физиологическое объяснение теряет всякий смысл. Но делая подобное предположение, защитники физиологического объяснения, очевидно, не потрудились составить, по рецепту Фехнера, ряды, показывающие постепенное усиление ощущений и раздражений. В этих рядах, по крайней мере, в начале они встретили бы как раз противоположные отношения. Арифметической прогрессии ощущений давления, например,

ː 0:1: 2:3: 4…

соответствует, как мы видели, геометрическая прогрессия раздражений:

Здесь каждый член арифметической прогрессии увеличивается сравнительно с предшествующим на единицу. Между тем члены геометрической прогрессии возрастают на величины, которые меньше единицы. Второй, например, член больше первого на ⅕; третий – больше второго на ⁴/₃; четвертый – больше третьего на ¹⁶/₂₇; пятый – больше четвертого на ⁶⁴/₈₁. Иначе, впрочем, и быть не может, потому что знаменателем геометрических прогрессий раздражений служит всегда единица сложенная с дробью, а не число два, три и т.д. Особенно медленно возрастают члены геометрической прогрессии зрительных раздражений, где знаменателем прогрессии служит единица сложенная с ¹/₁₀₀.

При открывающейся т.о. ошибочности исходного положения, ошибочно, по-видимому, и приводимое для объяснения этого предположения соображение – что нервные и мозговые процессы в известных пределах усиливаются пропорционально усилению раздражений.

Второе объяснение – психофизическое принадлежит Фехнеру. Исходя из убеждения, что отношение между причиною и действием всегда бывает прямо пропорциональное, Фехнер не мог допустить, чтобы раздражения усиливались в геометрической прогрессии, а вызываемые ими нервные процессы увеличивались в арифметической прогрессии. Поэтому ему оставалось, по-видимому, одно: признать, что если Веберов закон говорит об отношении между к.-л. моментами ощущения, то – только между моментами физическим и психическим, т.е. имеет силу при переходе нервных процессов в явления душевные. Фехнер это и признает, утверждая, что в то время как раздражения и вызываемые ими нервные процессы усиливаются в геометрической прогрессии, ощущения возрастают в арифметической прогрессии. Ощущения – явления душевные и нервные процессы – явления физические не имеют ничего общего между собой и стоят в отношении простого параллелизма, а не причиной связи. Отношение прямой пропорциональности для них необязательно: они могут стоять, да и стоять в том отношении, о котором говорит Веберов закон. В силу этого и самому закону Вебера, как указывающему на отношение между явлениями физическими и психическими, Фехнер дает название психофизического закона.

Но и с этим объяснением согласиться нельзя. Уже было показано, что нервный процесс составляет такой же обусловливающий момент ощущения, каким является по отношению к нервному процессу раздражение. Если усиление раздражения, как причины, стоит в прямо пропорциональном отношении к усилению нервного процесса, как его действия, то на том же самом основании должно существовать прямо пропорциональное отношение между усилением нервных процессов и вызываемых ими ощущений. Но это не все. Самое главное и поразительное – в том, что принятие Фехнеровского объяснения влечет за собой признание положений, которые находятся в прямом противоречии с общим сознанием людей. Пусть будет справедливо, что раздражения и вызываемые ими нервные процессы усиливаются в геометрической прогрессии, а ощущения – в арифметической. Тогда должно быть справедливо и то, что при увеличении тяжести от ¹/₁₀ фунта до 1 фунта ощущение давления усилится на столько же единиц, на сколько оно усилится при увеличении тяжести от 1 фунта до 10 фунтов, или от 10 фунтов до 100 фунтов. Соответствующие прогрессии:

показывают, что во всех этих случаях ощущение должно увеличиваться приблизительно на девять единиц. Но кто согласится с этим положением? Напротив, не ясно ли для каждого из нас, что разница между ¹/₁₀ фунта и 1 фунтом, между 1 фунтом и 10 фунтами, между 10 фунтами и 100 фунтами ощущается нами различно, – что ощущение от давления тяжести в ⁹/₁₀ фунта слабее ощущения от тяжести в 9 фунтов и несравненно слабее ощущения от тяжести в 90 фунтов? Для Фехнера же все три тяжести вызывают ощущения одинаковой силы, равной приблизительно 9 единицам.

Здесь со всей ясностью выступает ошибочность положения, из которого вышел Фехнер в своих психофизических исследованиях. Фехнер начал свои исследования с того, что едва заметную разницу в силе ощущений признал за единицу силы ощущения. Но сознание разницы между силою последовательных ощущений есть собственно сознание отношения, которое существует между силою этих ощущений. Отношения же между силами или вообще величинами бывают, как известно, двух родов: 1) разностные – когда одна величина больше или меньше другой на одну или несколько единиц и 2) кратные – когда одна величина больше или меньше другой в большее или меньшее число раз. Первые отношения определяются через арифметические действия сложения и вычитания, а вторые – через действия умножения и деления. И едва заметная разница служит показателем – или разностного, или кратного отношения между силою последовательных ощущений. По взгляду Фехнера, эта разница говорит, очевидно, о разностном отношении, потому что, по его мнению, усиление или ослабление к.-л. Ощущения на едва заметную разницу есть увеличение или уменьшение силы этого ощущения на единицу. Но признание этого ведет, как мы сейчас видели, к признанию абсурдного положения, что ощущения, получаемые от давления тяжестей в ⁹/₁₀ фунта, в 9 фунтов и в 90 фунтов, по своей силе равны между собою. В виду этого неизбежно признать, что едва заметная разница говорит не о разностном, а о кратном отношении между силою последовательных ощущений. Но в таком случае она никогда не может быть единицею. Всякое число, помноженное на единицу, дает тоже самое число. Например, 1х1=1; 2х1=2; 3х1=3 и т.д. А между одними и теми же числами не существует никакой разницы. Например, 1–1=0; 2–2=0; 3–3=0 и т.д. И сколько бы раз мы ни повторяли одно и то же число, никакой арифметической прогрессии из него мы не получим. Поэтому говорить, что сила ощущений возрастает на подобие членов арифметической прогрессии, значит иметь превратное понятие о вещах. Вместе с этим теряют свое призрачное значение все рассуждения и выводы относительно измерения абсолютной силы ощущений посредством едва заметных разниц, как единиц силы.

Психологическое объяснение Веберовского закона принадлежит Вундту. Еще в первом издании своих Лекций о душе человека и животных, т.е. больше тридцати лет тому назад, Вундт учил, что абсолютной силы ощущений мы не знаем и что наша мера силы ощущений всегда бывает только относительной⁷. Этому взгляду он остается верен до настоящего времени. Во втором издании указанного сочинения читаем: «Очевидно, закон (Веберовский) прежде всего выражает лишь, что мы в своем ощущении обладаем мерою не для абсолютных величин, а только для относительных, или что можем лишь сравнивать величины. Если возбуждение в осязательном нерве усилилось с 1 на 1⅓, то это то же, как если бы оно усилилось с 2 до 2⅔. Обе разности для сравнительной оценки одинаковы, если абсолютная сила обоих возбуждений неизвестна. Между тем мы в своей душе не имеем решительно никакой меры для абсолютных величин. Мы не имеем представления ни об абсолютной величине ощущения, ни об абсолютной мере времени, ни о какой другой психической величине… Мы не можем идти дальше относительного измерения, сравнения непосредственно данных величин… Тот факт, что более сильное раздражение требует более сильного прироста для того, чтобы вызвать еле заметное усиление ощущений…, сам по себе допускает двоякое толкование: или более сильное ощущение требует присоединение более сильного раздражения для того, чтобы возрасти на равную величину; или же более сильное ощущение требует более сильного прироста ощущения для того, чтобы последний казался равно заметным. Сведение закона Вебера на принцип относительности ощущений говорит в пользу второго из этих толкований. Для того, чтобы для нашего относительного сравнения более сильное ощущение возросло на столько же, как более слабое, прирост ощущения должен быть соответственно больше, и два прироста ощущений, на различных местах нашего масштаба, будут равно заметны тогда, когда каждый прирост находится в одинаковом отношении к той интенсивности ощущения, к которой он прибавляется»⁸. Все это – совершенно верные мысли. Но высказывания их, Вундт должен был отвергнуть Фехнеровскую формулировку Веберовского закона и сделаться противником попыток измерить абсолютную силу ощущений. Между тем он признает то и другое и даже предлагает, как мы видели, пользоваться таблицей логарифмов для измерения абсолютной силы ощущений. Это показывает, что Вундт не отрешился совершенно от чужих и не привел в полную ясность своих собственных взглядов.

Если развить до конца вышеприведенные рассуждения Вундта, то истинный смысл Веберовского закона может быть представлен в следующем виде. Каждое раздражение вызывает соответствующее себе по силе ощущение. Когда мы поднимаем последовательно тяжести в 1 фунт, в 1½ фунта, в 2 фунта и т.д. или когда к тяжести в 1 фунт, находящейся в нашей руке, последовательно прибавляют по полуфунту, у нас возникает не одно ощущение изменяющейся силы, а ряд последовательных ощущений, и каждое из них имеет силу пропорциональную силе своего раздражения. Полученные ощущения не остаются разрозненными, а ставятся во взаимные друг к другу отношения, т.е. сравниваются. Это сравнение производится, конечно, не самими ощущениями, а совершенно особою, привходящею к ним деятельностью сравнения, известною под названием деятельности ума. Благодаря сравнивающей деятельности ума, ощущения изменяются как в качественном, так и количественном отношении. Теперь каждое ощущение является для сознания не тем, что оно есть само по себе, но – как оно выглядит с точки зрения других ощущений. Сила ощущений определяется теперь сравнительно с силой других непосредственно предшествующих ощущений, и потому из абсолютной переходит в относительную. При этом само собой разумеется, что абсолютная сила каждого отдельного ощущения, оставаясь сама по себе одной и той же, будет казаться большей или меньшей смотря по тому, с силой какого другого ощущения она будет сравниваться. Один и тот же аршин кажется нам большим – когда мы сравниваем его с вершком, кажется малым – когда сравниваем с саженью, и кажется ничтожным – при сравнении его с верстою или лучше с милей. Подобно этому и сила отдельного ощущения, получаемого, например, при поднимании фунта, будет казаться нам большою – когда мы будем сравнивать ее с силой ощущения, получаемого от 1 золотника, малою – когда будет сравнивать с силой ощущения от 15 фунтов и совсем незаметной – при сравнении ее с силой ощущения от одного пуда. Точно также совершенно понятно, что если отношение между силой двух каких-нибудь ощущений будет оставаться одним и тем же, то как-бы не изменялись абсолютные силы этих ощущений, отношение между силой их будет представляться нам одинаковым. Все равно, будем ли мы сравнивать вершок с вершком, аршин с аршином или версту с верстой, то не затруднимся сказать, что отношения между членами этих пар одинаково, что первый член меньше второго, а второй – больше первого в два раза.

Т.о. Веберовский закон ни мало не говорит нам об отношении между абсолютной силой раздражений и ощущений. Абсолютной силы ощущений мы не знаем, потому что чистых ощущений, составляющих простую реакцию раздражений, в нашем внутреннем опыте не дано. Данные в нашем внутреннем опыте ощущения усложнены сравнивающей деятельностью ума, в силу чего нам известна только относительная сила ощущений. Не иной какой, как относительной силы ощущений касается Веберовский закон, и правильная формулировка его должна быть такова: краткое отношение между силой двух ощущений является для нашего сознания одним и тем же, едва заметным, когда остается одинаковым кратное отношение между силой соответствующих им раздражений.

Важное значение полученных результатов едва ли можно серьезно оспаривать. Они подсекают в самом корне сенсуализм, который учит, что, по свидетельству опыта, душевная жизнь слагается из чистых ощущений. Точные психофизические исследования показывают, что чистые ощущения существуют в одном отвлечении, а не в действительности.

В. Серебреников