К новым открытиям пришел исследователь органов чувств – физиолог Эрнст Вебер (1795–1878). Он задался вопросом: насколько следует изменять силу раздражения, чтобы субъект уловил едва заметное различие в ощущении. Таким образом, акцент был перемещен. Опыты и математические выкладки стали истоком течения, влившегося в современную науку под названием психофизики. Психофизика начинала с представлений о локальных психических феноменах. Но получила огромный методологический и методический резонанс во всем корпусе психологического знания. В него внедрялись эксперимент, число, мера. Таблица логарифмов оказалась приложимой к явлениям душевной жизни, поведению субъекта.
Прорыв от психофизиологии к психофизике был знаменателен и в том отношении, что разделил принцип причинности и принцип закономерности. Психофизика доказала, что в психологии и при отсутствии знаний о телесном субстрате могут быть строго эмпирически открыты законы, которым подвластны ее явления.
Во второй половине XIX в. отдельные вопросы и проблемы, лежащие на границе физиологии и психологии, становятся предметом специальных и систематических исследований, которые затем обособляются и оформляются в относительно самостоятельные научные направления. Одной из первых таких областей и явилась психофизика, созданная немецким физиком, физиологом и философом Г. Фехнером (1801–1887).
Психофизика была задумана Фехнером как наука о всеобщей связи физического и духовного мира. Опираясь на философию Шиллинга, Фехнер выступил с учением о тождестве психического и физического, выдвинул принцип всеобщей одушевленности природы. По мнению Фехнера, должна быть создана специальная наука, которая с помощью эксперимента и математики могла бы доказать выдвинутую им философскую концепцию. Такой наукой и явилась психофизика, которая определялась им как точное учение о функциональных отношениях между телом и душой.
Согласно Фехнеру, психофизика должна заниматься экспериментально-математическим изучением различных психических процессов (ощущений, восприятий, чувств, внимания и т. п.) в их отношении, с одной стороны, к физическим факторам, что должно составить предмет внешней психофизики, с другой – в отношении к анатомо-физиологическим основаниям, что должно было представить предмет внутренней психофизики.
Но Фехнеру пришлось ограничить собственные исследования лишь областью внешней психофизики, поскольку в тот период наиболее доступными для экспериментально-математического обоснования оказались вопросы, связанные с отношением психических явлений с внешними физическими условиями. Особую роль здесь сыграли исследования Э. Вебера по изучению осязания и порогов чувствительности. Именно опыты Вебера показали, что существует определенная зависимость между физическим и психическим, в частности между раздражением и ощущением, и что обнаруженные отношения между ними поддаются экспериментальному измерению. Немалое значение для определения специфики новой науки сыграли идеи Гербарта, в частности его учение о порогах сознания и обоснование возможности применения математики в психологии.
В отличие от Гербарта, у которого понятие интенсивности было приписано оторванной от внешнего мира духовной сущности, Фехнер приложил это понятие к ощущениям, поставив последние в связь с внешними раздражениями.
Психофизика становилась наукой о связи раздражений и ощущений. Установленные Фехнером положения об измеримости психофизических отношений и о возможности применения математического закона к ним ставили на передний план проблему разработки специальных методов психофизического измерения и способов математического анализа и описания психофизических отношений. Общая программа построения психофизики включила три главные задачи:
1) установить, какому закону подчиняются отношения психического и физического мира, на примере связи раздражений и ощущений;
2) дать математическую формулировку этому закону;
3) разработать психофизические методы измерения.
Впервые с идеей создания новой экспериментально-математической науки – психофизики – Фехнер выступил в 1851 г. Последующие годы он был занят практическим осуществлением своей психофизической программы. В 1860 г. в свет выходит основная работа Г. Фехнера «Элементы психофизики». Результаты проведенных многочисленных экспериментов и измерений, связанных с изучением элементарных эстетических чувств, были сведены и обобщены им в книге «Введение в эстетику» (1876). Появление этой работы Фехнера знаменовало открытие другой точной области знаний – экспериментальной эстетики. Разработанные им методы изучения эстетических чувств оказались пригодными для психологии и в скором времени были использованы В. Вундтом для исследования элементарных эмоций.
Одной из существенных его заслуг является установление им основного психофизического закона. Исходным материалом для его выведения явились опыты Вебера по определению порогов.
Фехнер был убежден в том, что он нашел незыблемый закон, выражающий отношение между телесным и духовных миром.
Другое направление критики было связано с вопросом о границах и пределах действия закона Вебера—Фехнера. Г. Ауберт (1865) и Г. Гельмгольц (1867) нашли, что в области зрения происходят уклонения от основного психофизического закона, причем отношение разности сохраняется только при средних степенях интенсивности света, тогда как при слабых и сильных яркостях это отношение увеличивается. Аналогичные отклонения от основного психофизического закона были обнаружены и в других видах чувствительности. Более всего против формулы Фехнера выступал Дельбеф, написавший в 1873 г. книгу «Этюды психофизики», где он предлагал либо полную замену формулы, либо ее иное истолкование.
Но, как показали дальнейшие события, эта критика не столько подорвала психофизику, сколько стимулировала ее последующее развитие. Несмотря на самые различные подходы, которые имеют место в современной психофизике, она остается одной из наиболее фундаментальных и разработанных областей в общей и экспериментальной психологии.
В тесной связи с основным психофизическим законом находится учение Фехнера о порогах. В отличие от Гербарта Фехнер применил понятие порога не к сознанию в целом, а только к ощущениям. Понятие «порога сознания» было заменено на понятие «порога ощущений».
Наряду с порогами ощущений Фехнер вводит понятие экстенсивных порогов, к которым он относил пороги временные и пространственные. В своих опытах Фехнер пользовался тремя основными методами: метод минимальных изменений, метод средних ошибок и метод верных и ложных случаев. Используя этот принцип, Вебер сконструировал свой знаменитый циркуль (1830), с помощью которого производились опыты по измерению кожных пространственных порогов. Апробированный Вебером метод астрономов был доведен до большего совершенства в процедурном и математическом отношении Фехнером. Он же и назвал его «методом минимальных изменений».
Метод минимальных изменений наиболее прост и достаточно точен при определении абсолютных и разностных порогов. Его иногда называют прямым, поскольку при его использовании непосредственно переходят от одной интенсивности к другой и определяют величину, при которой наступает едва заметное ощущение или едва заметное различие между двумя из них. Метод минимальных изменений удобен и в том смысле, что не требует слишком большого числа опытов, чтобы с известной точностью определить величину порога. Наряду с достоинствами методу минимальных изменений присущи и определенные недостатки, которые обнаружились при первых же измерениях. Эти первоначальные опыты показали, что пороговые величины, получаемые с помощью названного метода, подвержены большим колебаниям как у разных испытуемых, так и у одного и того же субъекта в зависимости от различных неконтролируемых внешних и внутренних факторов. Величина порога имеет как бы известную «растяжимость», или определенный диапазон, в пределах которого происходит колебание порога. Г. Фехнер полагал, что пороги сами по себе являются величинами постоянными, и все отклонения от их абсолютного значения оценивались как ошибки наблюдения. Чтобы устранить эти ошибки и снять влияние различных факторов на величину порога, Г. Фехнер разрабатывает два других метода – метод средних ошибок, а также метод верных и ложных случаев.
Метод средних ошибок был перенесен в психофизику из астрономии и физики для изучения глазомера и кожных порогов. Фехнер придал этому методу завершенный в математическом и методическом отношении вид. То же самое было сделано им и в отношении метода верных и ложных случаев.
Разработкой психофизических методов Фехнер внес огромный вклад в историю психологии, который состоит в том, что он положил начало математической и экспериментальной психологии.