Закон Вебера. Я сказал, что интенсивность ощущения возрастает медленнее, чем вызывающее его раздражение. Если бы не было вовсе порога и если бы каждый равный прирост раздражения вызывал равный прирост в интенсивности ощущения, то простая прямая линия, а не кривая могла служить графическим изображением отношений между этими двумя величинами. Пусть горизонтальная линия (рис. 1) служит шкалой для интенсивности раздражения: при 0 пусть всякая интенсивность раздражения отсутствует, при 1 = единице и т. д.
Рис. 1
Пусть перпендикуляры, восстановленные из точек деления 1, 2, 3 на шкале до пересечения с наклонной, означают соответствующие степени ощущения. При 0 не будет никакого ощущения; при 1 ощущение будет выражаться линией S1–1, при 2 – линией S2–2 и т. д. Линия S1, S2, S3 будет возрастать равномерно, ибо, согласно нашей гипотезе, вертикальные линии (ощущения) возрастают прямо пропорционально горизонтальной (раздражения). Но в природе, как мы уже сказали, ощущение возрастает медленнее раздражения. Если каждый шаг вперед в горизонтальном направлении равен предшествующему, то каждый шаг по вертикальному направлению вверх должен быть несколько короче предыдущего – и линия ощущений будет выгнутой кривой.
Рис. 2
Рис. 2 соответствует порядку вещей в природе. 0 означает пункт, где раздражение отсутствует, и сознательное ощущение, означаемое кривой, начинается лишь по достижении раздражением порога в пункте 3. С этого пункта ощущение все более и более возрастает, но с каждым шагом все медленнее и медленнее, пока, наконец, не достигнута высшая точка – когда кривая приближается к прямой.
Точная формулировка закона отставания ощущения от раздражения приписывается Веберу, ибо он первым открыл его при определении тяжести. Я приведу сделанную Вундтом характеристику этого закона и фактов, на которые он опирается:
«Всякий знает, что в тихую ночь мы замечаем звуки, ускользающие от нашего внимания при дневном шуме. Еле слышное тиканье часов, шум ветра в дымовой трубе, легкий скрип стульев в комнате и тысячи других едва заметных звуков достигают в то время нашего слуха. Всем также хорошо известно, что среди шумной уличной сутолоки или среди железнодорожной суматохи мы не только иногда не слышим того, что нам говорит сосед, но и не можем различить звуков собственного голоса. Звезды, кажущиеся наиболее яркими ночью, днем невидимы; и хотя луна видна в дневное время, она кажется гораздо более бледной, чем ночью. Всякий, кому случалось переносить тяжести, знает, что, прибавив к фунту тяжести в руке другой фунт, он сейчас же почувствует разницу, между тем как прибавка одного фунта к 100 фунтам совершенно неощутима…
Бой часов, свет звезд, давление тяжестей служат раздражениями для наших чувств, и притом раздражениями, интенсивность которых остается постоянной. Чему же научают нас приведенные выше опыты? Очевидно, тому, что одно и то же раздражение, смотря по обстановке, в которой ему приходится воздействовать на нас, будет ощущаться то интенсивнее, то слабее, а то и вовсе не будет ощущаться. Какого же рода должно быть изменение в окружающей обстановке, чтобы изменилась интенсивность ощущения? При внимательном наблюдении мы замечаем, что это изменение всегда бывает одного и того же характера. Тиканье часов представляет для нашего уха слабое раздражение, которое, взятое в отдельности, мы воспринимаем ясно, но не слышим наряду с сильными раздражениями в виде грохота колес и других дневных шумов. Блеск звезды служит раздражением для глаза. Но это раздражение вместе с сильным раздражением дневного света становится неощутимым, хотя мы ясно различаем его наряду с еще более слабым светом сумерек. Тяжесть представляет раздражение для кожи, мы его ощущаем, когда оно присоединяется к равному предшествующему раздражению, но оно становится неощутимым наряду с раздражением в 1000 раз большим…
Поэтому мы можем выставить общее правило: чтобы раздражение было ощутимым, оно должно быть тем меньше, чем предшествующее раздражение было слабее, и тем большим, чем предшествующее раздражение было сильнее. Простейшим примером отношения служила бы, конечно, прямая пропорциональность ощущения раздражению. Но в таком случае свет звезд, например, сообщал бы одинаковый придаток света и дневному свету, и мраку ночного неба, а этого, как известно, нет на самом деле. Отсюда ясно, что интенсивность ощущения возрастает не прямо пропорционально раздражению, а гораздо медленнее. Возникает вопрос: в какой пропорции ощущение отстает от раздражения по мере возрастания последнего? Чтобы ответить на этот вопрос, обыденный опыт недостаточен. Нам нужны для этого точные мерила как для различных степеней раздражения, так и для интенсивности самих ощущений.
Впрочем, и обыденный опыт дает некоторые указания на то, как производить такие измерения. Мы видели, что измерить силу ощущения невозможно; мы можем лишь определить разницу между ощущениями. Но все эти опыты выражались в одном факте, именно в том, что та же разница в раздражении в одном случае могла ощущаться, а в другом нет: прибавка фунта к фунту ощущалась, а прибавка того же фунта к 100 фунтам оставалась незаметной. Опыт показал нам, что одинаковая разница в раздражениях может вызывать совершенно неодинаковую разницу в ощущениях. Всего скорее мы достигнем результата, если возьмем произвольной величины раздражение, заметим, какое оно вызывает ощущение, и посмотрим, насколько мы можем увеличить раздражение, не вызывая заметной перемены в интенсивности ощущения. Если мы будем производить такие наблюдения с раздражениями произвольно взятой величины, мы будем вынуждены изменять величину и того придатка к раздражению, который способен вызвать едва заметную разницу в ощущении. Свет не должен быть ярок, как сияние звезд, чтобы быть только-только заметным в сумерки; он должен быть гораздо сильнее, чтобы быть едва заметным днем. Если мы теперь произведем наблюдения над раздражениями самой различной интенсивности и отметим для каждой степени раздражения величину прибавки, необходимой для получения наименьшей разницы в ощущении, то мы получим ряд чисел, выражающих закон, согласно которому ощущение изменяется при возрастании раздражения».
Согласно этому методу особенно легко вести наблюдения за ощущениями света, звука и давления. В последнем случае
«мы находим, – пишет Вундт далее, – удивительно простой результат: наименьший прирост в раздражении к первоначальной тяжести должен находиться постоянно в том же отношении к ней, быть той же дробью ее, независимо от абсолютной величины тяжести, над которой производится эксперимент. Как среднее число из целого ряда экспериментов, эта дробь оказалась равной 1/3, т. е. независимо от того, какое давление уже произведено на кожу, прирост или уменьшение давления будет ощутимо, если придаток или вычет будет равняться примерно 1/3 первоначальной тяжести».
Затем Вундт описывает, как можно наблюдать разницу в ощущениях мышечных, тепловых, световых и звуковых. Эти замечания он заключает следующими словами:
«Итак, мы нашли, что все ощущения, для которых мы можем точно измерить соответствующие раздра-
жения, подчинены однородному закону. Как бы ни были разнообразны многие особенности в его формулировке, основание его остается верным во всех случаях: прирост раздражения, необходимый для наименьшего прироста ощущения, находится в постоянном отношении к общей величине раздражения. Числа, выражающие это отношение, для ощущений световых – 1/100, мышечных – 1/17, звуковых, термических и давления – 1/3.
Эти числа далеки от желательной точности, но они могут дать общее понятие об относительной способности различения в разных ощущениях. Важный закон, определяющий в такой простой форме отношение ощущения к вызывающему его раздражению, был открыт впервые физиологом Вебером в применении к частным случаям» («Vorlesungen uber Menschen und Thierseele»).
Закон Фехнера. Иначе формулу Вебера можно выразить следующим образом: для получения равных придатков в ощущении нужно прибавлять относительно равные придатки к раздражению. Фехнер (в Лейпциге) основал на законе Вебера теорию количественного измерения ощущений, по поводу которой было немало оживленных метафизических споров. По мнению Фехнера, мы можем при возрастании раздражения принять за единицу ощущения каждый едва заметный новый прирост в ощущении и рассматривать все эти единицы как равные, невзирая на то, что объективно едва заметные приросты в ощущении никоим образом не кажутся, когда их воспринимаешь, равными между собой. Многие фунты, составляющие едва ощутимый придаток к 100-фунтовой тяжести, кажутся большим количеством, если их прибавить к этим 100 фунтам, чем несколько унций, которые составляют едва ощутимую прибавку к фунту. Фехнер упустил этот факт из виду. Он рассматривал дело так, как будто при n раздельно ощущаемых придатках в ощущении, полученных путем постепенного увеличения раздражения, начиная от порога и кончая интенсивностью S, эта интенсивность S состояла из n единиц, совершенно равных на всем протяжении шкалы. Другими словами, приняв S за ощущение вообще, d – за едва ощутимый прирост, мы получим уравнение dS = const. Прирост раздражения, вызывающего dS (назовем его dR), между тем изменяется. Фехнер называет его «разностным порогом», и так как его отношение к R постоянно, то мы имеем уравнение
dR/R = const.
Как только представилась возможность выражать ощущения в числах, так, по словам Фехнера, психология получила возможность стать точной наукой, поддающейся математическому анализу. Его общая формула для получения числа единиц, заключающихся в данном ощущении, выражается