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.
Центральной фигурой в создании основ, на которых строилась психология как наука, имеющая собственный предмет, был Г. Гельмгольц (1821–1894). Его разносторонний гений преобразовал многие науки о природе, в том числе о природе психического. Им был открыт закон сохранения энергии.
Занявшись таким телесным устройством, как орган чувств, Гельмгольц принял за объяснительный принцип не энергетическое (молекулярное), а анатомическое начало. Экспериментальная работа столкнула Гельмгольца с необходимостью ввести новые причинные факторы.
Источником психического (зрительного) образа выступал внешний объект, в возможно более отчетливом видении которого, состояла решаемая глазом задача.
Выходило, что причина психического эффекта скрыта не в устройстве организма, а вне него.
В зоне научного анализа появились феномены, которые говорили об особой форме причинности: не физической и не физиолого-анатомической, а психической. Намечалось разделение психики и сознания. В то время когда Фехнер был всецело поглощен психофизическими измерениям, большая группа физиологов вплотную подошла к экспериментальной разработке проблем психофизиологии органов чувств. Его влияние в развитии психофизиологии было решающим.
Гельмгольц основное усилие направляет на экспериментальное изучение психических явлений в их связи с анатомией и физиологией органов чувств.
Центральное место в экспериментальных исследованиях Гельмгольца занимают вопросы психофизиологии зрения и слуха. К изучению физиологии зрения Гельмгольц приступает почти сразу же после известных его опытов по измерению скорости проведения нервного возбуждения (1851). Уже в 1856 г. в свет выходит первый том его «Физиологической оптики». Последующие второй и третий тома выходят, соответственно, в 1860 и 1866 гг. С точки зрения психологии наибольший интерес представляют последние два тома, поскольку во втором томе подробнейшим образом излагается его трехкомпонентная теория цветового зрения, а третий том содержит широко известные общую эмпирическую теорию зрения, учение о «бессознательном выводе» и теорию об «ощущениях иннервации». С 1856 г. Гельмгольц начинает заниматься и физиологической акустикой. В 1863 г. он публикует обобщающий труд, в котором приводит обширный материал по экспериментальному изучению тонального состава гласных звуков, тембра, комбинационных тонов, выдвигает учение о диссонансе и консонансе, излагает резонансную теорию слуха.
На основе многочисленных опытов по изучению простых и сложных тонов Гельмгольц приходит к выводу о резонансной природе звукового и слухового аппарата у человека.
Результаты его исследований не только зафиксировали новый уровень знаний, но и дали сильный толчок к развертыванию в области психофизиологии слуха многих новых теоретических и экспериментальных исследований.
Еще больший научный вклад и эффект стимуляции дальнейшей исследовательской работы имеют опыты Гельмгольца в области психофизиологии зрения. Он выдвинул ряд общих теорий – трехкомпонентную теорию цветового зрения, генетическую теорию зрительного восприятия пространства и связанное с ней учение о «бессознательном умозаключении», учение об «ощущениях иннервации». В этих теориях наиболее ярко проявились философско-методологические позиции Гельмгольца.
Значительная часть исследований Гельмгольца была связана с изучением цветового зрения.
Экспериментальное изучение явлений контраста, глазомера, иллюзий, механизмов бинокулярного зрения, восприятия направления и глубины привело Гельмгольца к заключению о том, что все вышеперечисленные зрительные функции есть не врожденные свойства глаза, а продукты опыта и упражнения, эффекты многократного повторения сенсомоторных связей и ассоциаций, образующихся при различных субъективных и объективных условиях пространственного видения.
Из общей эмпирической теории зрения вытекало и учение Гельмгольца «о бессознательном умозаключении».
Его научный вклад в область экспериментальной психофизиологии велик и многогранен.
Он стоит у истоков современной экспериментальной психологии. Психологию он рассматривал как такую науку, которая всецело должна строиться на основе экспериментальных и математических методов.
Он был склонен сводить психологию целиком к физиологии. Его попытки растворить психологию в физиологии следует считать ошибочными и механистическими.
Но для эпохи, в которой протекала его научная деятельность, они имели и позитивную сторону, поскольку были направлены на придание психологии естественнонаучной ориентации.