The psychophysicist claims to compare and measure sensations. Delbœuf's experiments.
Предположим на мгновение, что с нашего рождения возрастающая интенсивность светящегося источника всегда вызывала в нашем сознании, одно за другим, различные цвета спектра. Нет сомнения, что эти цвета тогда предстали бы перед нами как столько же нот гаммы, как более высокие или более низкие степени в шкале, одним словом, как величины. Более того, нам было бы легко присвоить каждому из них свое место в ряду. Ибо хотя протяженная причина варьируется непрерывно, изменения в ощущении цвета прерывисты, переходя от одного оттенка к другому оттенку. Однако, как бы многочисленны ни были оттенки, промежуточные между двумя цветами, А и В, всегда будет возможно сосчитать их в мысли, по крайней мере грубо, и установить, почти равно ли это число числу оттенков, которые отделяют В от другого цвета С. В последнем случае будет сказано, что В одинаково удалено от А и С, что контраст тот же с одной стороны, что и с другой. Но это всегда будет лишь удобной интерпретацией: ибо хотя число промежуточных оттенков может быть равным с обеих сторон, хотя мы можем переходить от одного к другому внезапными скачками, мы не знаем, являются ли эти скачки величинами, еще меньше — являются ли они равными величинами: прежде всего необходимо было бы показать, что посредники, которые помогли нам на протяжении всего нашего измерения, могли бы быть найдены снова внутри объекта, который мы измерили. Если нет, то только метафорически можно сказать, что ощущение находится на равном расстоянии от двух других.
In what cases differences of colour might be interpreted as differences of magnitude.
Теперь, если взгляды, которые мы перечислили ранее в отношении световых интенсивностей, приняты, будет признано, что различные оттенки серого, которые Дельбёф демонстрирует нам, строго аналогичны, для нашего сознания, цветам, и что если мы заявляем, что серый оттенок равноудален от двух других серых оттенков, это в том же смысле, в каком можно было бы сказать, что оранжевый, например, находится на равном расстоянии от зеленого и красного. Но есть та разница, что во всем нашем прошлом опыте последовательность серых оттенков производилась в связи с прогрессивным увеличением или уменьшением освещения. Следовательно, мы делаем для различий яркости то, что не думаем делать для различий цвета: мы продвигаем изменения качества в вариации величины. Действительно, здесь нет никакой трудности с измерением, потому что последовательные оттенки серого, производимые непрерывным уменьшением освещения, прерывисты, как являющиеся качествами, и потому что мы можем приблизительно сосчитать основные промежуточные оттенки, которые отделяют любые два вида серого. Контраст АВ будет, таким образом, объявлен равным контрасту ВС, когда наше воображение, подкрепленное нашей памятью, вставляет между А и В то же число промежуточных оттенков, что и между В и С. Излишне говорить, что это обязательно будет очень грубая оценка. Мы можем предвидеть, что она будет значительно варьироваться у разных людей. Прежде всего следует ожидать, что человек будет проявлять больше колебаний и что оценки разных людей будут различаться тем сильнее, чем больше увеличивается разница в яркости между кольцами А и В, ибо потребуется все более и более трудоемкое усилие, чтобы оценить число промежуточных оттенков. Это именно то, что происходит, как мы легко заметим, взглянув на две таблицы, составленные Дельбёфом [23]. По мере того как он увеличивает разницу в яркости между внешним кольцом и средним кольцом, разница между числами, на которых один и тот же наблюдатель или разные наблюдатели последовательно фиксируются, увеличивается почти непрерывно с 3 градусов до 94, с 5 до 73, с 10 до 25, с 7 до 40. Но оставим эти расхождения в стороне: предположим, что наблюдатели всегда последовательны и всегда согласны друг с другом; будет ли тогда установлено, что контрасты АВ и ВС равны? Сначала необходимо было бы доказать, что два последовательных элементарных контраста являются равными количествами, в то время как, фактически, мы знаем только, что они последовательны. Затем необходимо было бы доказать, что внутри данного оттенка серого мы воспринимаем менее интенсивные оттенки, через которые наше воображение прошло, чтобы оценить объективную интенсивность источника света. Одним словом, психофизика Дельбёфа предполагает теоретический постулат величайшей важности, который замаскирован под плащом экспериментального результата и который мы сформулировали бы следующим образом: «Когда объективное количество света непрерывно увеличивается, различия между последовательно полученными оттенками серого, каждый из которых представляет наименьшее ощутимое увеличение физической стимуляции, являются количествами, равными друг другу. И кроме того, любое из полученных ощущений может быть приравнено к сумме различий, которые отделяют друг от друга все предыдущие ощущения, идя от нуля вверх». Теперь, это как раз постулат психофизики Фехнера, который мы собираемся рассмотреть.
This is just the case with differences of intensity in sensations of light. Delbœuf's underlying postulate.
Фехнер взял в качестве отправной точки закон, открытый Вебером, согласно которому, при данном определенном стимуле, который вызывает определенное ощущение, величина, на которую стимул должен быть увеличен, чтобы сознание осознало какое-либо изменение, находится в фиксированном отношении к исходному стимулу. Таким образом, если мы обозначим через Е стимул, который соответствует ощущению S, и через ΔЕ величину, на которую исходный стимул должен быть увеличен, чтобы могло быть произведено ощущение различия, мы будем иметь ΔЕ/E = const. Эта формула была сильно модифицирована учениками Фехнера, и мы предпочитаем не принимать участия в дискуссии; эксперименту решать между отношением, установленным Вебером, и его заменителями. Мы также не будем создавать никаких трудностей в признании вероятного существования закона такого рода. Здесь на самом деле вопрос не в измерении ощущения, а только в определении точного момента, в который увеличение стимула производит изменение в нем. Теперь, если определенное количество стимула производит определенный оттенок ощущения, очевидно, что минимальное количество стимула, необходимое для производства изменения в этом оттенке, также определенно; и поскольку оно не постоянно, оно должно быть функцией исходного стимула. Но как нам перейти от отношения между стимулом и его минимальным увеличением к уравнению, которое связывает «количество ощущения» с соответствующим стимулом? Вся психофизика вовлечена в этот переход, который поэтому достоин нашего самого пристального рассмотрения.
Fechner's psychophysics. Weber's Law.]
Мы будем различать несколько различных уловок в процессе перехода от экспериментов Вебера или от любой другой серии подобных наблюдений к психофизическому закону, подобному закону Фехнера. Прежде всего, принято считать наше осознание увеличения стимула увеличением ощущения S: это поэтому называется ΔS. Затем утверждается, что все ощущения ΔS, которые соответствуют наименьшему ощутимому увеличению стимула, равны друг другу. Они поэтому рассматриваются как количества, и в то время как, с одной стороны, эти количества предполагаются всегда равными, а с другой — эксперимент дал определенное отношение ΔЕ = ⨍(E) между стимулом Е и его минимальным увеличением, постоянство ΔS выражается записью ΔS = C ΔE/⨍(E), где C — постоянное количество. Наконец, принято заменять очень малые различия ΔS и ΔЕ бесконечно малыми различиями dS и dE, откуда уравнение, которое на этот раз является дифференциальным: dS = C dE/⨍(E). Нам теперь просто останется проинтегрировать обе стороны, чтобы получить желаемое отношение [24]: S = C ⨍ E/o dE/⨍(E). И переход будет таким образом сделан от доказанного закона, который касался только возникновения ощущения, к недоказуемому закону, который дает его меру.
The underlying assumptions and the process by which Fechner's Law is reached.
Не вдаваясь в тщательное обсуждение этой остроумной операции, покажем в нескольких словах, как Фехнер уловил реальную трудность проблемы, как он попытался преодолеть ее и где, как нам кажется, лежит изъян в его рассуждениях.
Фехнер осознал, что измерение не может быть введено в психологию без предварительного определения того, что подразумевается под равенством и сложением двух простых состояний, например, двух ощущений. Но, если они не идентичны, мы сначала не видим, как два ощущения могут быть равными. Несомненно, в физическом мире равенство не является синонимом идентичности. Но причина в том, что каждое явление, каждый объект представлен там под двумя аспектами, одним качественным, а другим протяженным: ничто не мешает нам отложить первый в сторону, и тогда не остается ничего, кроме терминов, которые могут быть прямо или косвенно наложены друг на друга и, следовательно, признаны идентичными. Теперь этот качественный элемент, который мы начинаем с исключения из внешних объектов, чтобы измерить их, — это именно то, что психофизика сохраняет и претендует измерить. И бесполезно пытаться измерить это качество Q каким-то физическим количеством Q', которое лежит под ним: ибо необходимо было бы предварительно показать, что Q является функцией Q', и это было бы невозможно, если бы качество Q не было сначала измерено какой-то его частью. Таким образом, ничто не мешает нам измерить ощущение тепла степенью температуры; но это лишь условность, и весь смысл психофизики заключается в отвержении этой условности и поиске того, как ощущение тепла варьируется, когда вы меняете температуру. Одним словом, кажется, с одной стороны, что два различных ощущения не могут быть названы равными, если не остается какой-то идентичный остаток после исключения их качественного различия; но, с другой стороны, поскольку это качественное различие — все, что мы воспринимаем, не видно, что могло бы остаться после того, как оно было исключено.
Can two sensations be equal without being identical?
Новая черта в подходе Фехнера заключается в том, что он не считал эту трудность непреодолимой. Воспользовавшись тем фактом, что ощущение варьируется внезапными скачками, в то время как стимул увеличивается непрерывно, он не колебался называть эти различия ощущения одним и тем же именем: они все, говорит он, минимальные различия, поскольку каждое соответствует наименьшему ощутимому увеличению внешнего стимула. Поэтому вы можете отложить в сторону специфический оттенок или качество этих последовательных различий; останется общий остаток, в силу которого они будут рассматриваться как в некотором роде идентичные: они все имеют общую характеристику быть минимумами. Таким будет определение равенства, которое мы искали. Теперь определение сложения последует естественным образом. Ибо если мы рассматриваем как количество различие, воспринимаемое сознанием между двумя ощущениями, которые следуют одно за другим в ходе непрерывного увеличения стимула, если мы назовем первое ощущение S, а второе S + ΔS, мы должны будем рассматривать каждое ощущение S как сумму, полученную сложением минимальных различий, через которые мы проходим, прежде чем достичь его. Единственным оставшимся шагом будет тогда использование этого двойного определения для установления, прежде всего, отношения между различиями ΔS и ΔЕ, а затем, через подстановку дифференциалов, между двумя переменными. Правда, математики могут здесь заявить протест против подстановки дифференциала вместо разности; психологи могут спросить также, не варьируется ли количество ΔS, вместо того чтобы быть постоянным, как само ощущение S [25]; наконец, принимая психофизический закон как должное, мы все можем спорить о его реальном значении. Но по самому факту того, что ΔS рассматривается как количество, а S как сумма, принимается фундаментальный постулат всего процесса.
Fechner's method of minimum differences.
Но именно этот постулат кажется нам спорным, даже если его можно понять. Предположим, что я испытываю ощущение S и, непрерывно увеличивая стимул, воспринимаю это увеличение спустя некоторое время. Теперь я оповещен об увеличении причины: но почему я должен называть это оповещение арифметической разностью? Несомненно, оповещение состоит в том, что исходное состояние S изменилось: оно стало S'; но переход от S к S' можно было бы назвать арифметической разностью только в том случае, если бы я, так сказать, осознавал интервал между S и S' и если бы я чувствовал, что мое ощущение возрастает от S к S' путем прибавления чего-то. Давая этому переходу имя, называя его ΔS, вы делаете его сначала реальностью, а затем величиной. Но вы не только не можете объяснить, в каком смысле этот переход является величиной, но и размышление покажет вам, что он даже не является реальностью; единственные реальности — это состояния S и S', через которые я прохожу. Конечно, если бы S и S' были числами, я мог бы утверждать реальность разности S'—S, даже если даны только S и S'; причина в том, что число S'—S, представляющее собой определенную сумму единиц, будет тогда представлять как раз последовательные моменты сложения, посредством которых мы переходим от S к S'. Но если S и S' — простые состояния, в чем будет состоять интервал, отделяющий их? И чем тогда может быть переход от первого состояния ко второму, если не простым актом вашей мысли, которая произвольно и ради аргументации уподобляет последовательность двух состояний дифференциации двух величин?
Break-down of the assumption that the sensation is a sum, and the minimum differences quantities.
Либо вы придерживаетесь того, что представляет вам сознание, либо прибегаете к условному способу представления. В первом случае вы обнаружите разницу между S и S', подобную разнице между оттенками радуги, а вовсе не интервал величины. Во втором случае вы можете ввести символ ΔS, если хотите, но только в условном смысле вы будете говорить здесь об арифметической разности и также в условном смысле будете уподоблять ощущение сумме. Самый проницательный из критиков Фехнера, Жюль Таннери, прояснил этот последний момент. «Скажут, например, что ощущение в 50 градусов выражается числом дифференциальных ощущений, которые следовали бы одно за другим от точки, где ощущение отсутствует, до ощущения в 50 градусов... Я не вижу здесь ничего, кроме определения, которое столь же законно, сколь и произвольно» [26].
We can speak of "arithmetical difference" only in a conventional sense.
Мы не верим, несмотря на все сказанное, что метод средних градаций вывел психофизику на новый путь. Новизна исследования Дельбёфа заключалась в том, что он выбрал частный случай, в котором сознание, казалось, решало в пользу Фехнера и в котором здравый смысл сам играл роль психофизика. Он задался вопросом, не воспринимаются ли нами некоторые ощущения непосредственно как равные, хотя они и различны, и нельзя ли с их помощью составить таблицу ощущений, которые были бы вдвое, втрое или вчетверо больше тех, что им предшествовали. Ошибка, которую совершил Фехнер, как мы только что видели, заключалась в том, что он поверил в интервал между двумя последовательными ощущениями S и S', тогда как существует просто переход от одного к другому, а не разница в арифметическом смысле этого слова. Но если бы два члена, между которыми происходит переход, могли быть даны одновременно, то возник бы контраст помимо перехода; и хотя контраст еще не является арифметической разностью, он в некотором отношении напоминает ее; ибо два сравниваемых члена стоят здесь бок о бок, как в случае вычитания двух чисел. Предположим теперь, что эти ощущения принадлежат к одному роду и что в нашем прошлом опыте мы постоянно присутствовали при их «марше», так сказать, в то время как физический стимул непрерывно возрастал: крайне вероятно, что мы перенесем причину в следствие и что идея контраста таким образом растворится в идее арифметической разности. Поскольку мы, кроме того, заметим, что ощущение менялось скачкообразно, в то время как стимул возрастал непрерывно, мы, несомненно, будем оценивать расстояние между двумя данными ощущениями, грубо угадывая число этих внезапных скачков или, по крайней мере, промежуточных ощущений, которые обычно служат нам ориентирами. Подводя итог, контраст предстанет перед нами как разность, стимул — как величина, внезапный скачок — как элемент равенства: объединив эти три фактора, мы придем к идее равных количественных разностей. Теперь, эти условия нигде не реализованы так хорошо, как тогда, когда нам одновременно предъявляются поверхности одного и того же цвета, более или менее освещенные. Здесь существует не только контраст между сходными ощущениями, но эти ощущения соответствуют причине, влияние которой всегда ощущалось нами как тесно связанное с ее расстоянием; и, поскольку это расстояние может меняться непрерывно, мы не могли не заметить в нашем прошлом опыте огромное количество оттенков ощущения, которые сменяли друг друга вместе с непрерывным возрастанием причины. Поэтому мы можем сказать, что контраст между одним оттенком серого и другим, например, кажется нам почти равным контрасту между последним и третьим; и если мы определим два равных ощущения, сказав, что это ощущения, которые более или менее смутный процесс рассуждения интерпретирует как таковые, мы фактически придем к закону, подобному тому, который предложил Дельбёф. Но нельзя забывать, что сознание здесь прошло через те же промежуточные этапы, что и психофизик, и что его суждение здесь стоит ровно столько же, сколько стоит психофизика; это символическая интерпретация качества как количества, более или менее грубая оценка числа ощущений, которые могут поместиться между двумя данными ощущениями. Таким образом, разница между методом едва заметных различий и методом средних градаций, между психофизикой Фехнера и психофизикой Дельбёфа не так велика, как принято считать. Первый привел к условному измерению ощущения; второй апеллирует к здравому смыслу в тех частных случаях, где здравый смысл принимает подобную условность. Одним словом, вся психофизика обречена по своему происхождению вращаться в порочном круге, ибо теоретический постулат, на котором она зиждется, обрекает ее на экспериментальную проверку, а она не может быть экспериментально проверена, если ее постулат не принят заранее. Дело в том, что нет точки соприкосновения между непротяженным и протяженным, между качеством и количеством. Мы можем интерпретировать одно через другое, установить одно как эквивалент другого; но рано или поздно, в начале или в конце, нам придется признать условный характер этого уподобления.