人类与动物心理学论稿-第6部分

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加1／4英钱到1英钱上，加l／4盎司到1盎司上，加l／4磅到1磅上，以便获得一个恰好可以分辨的差别。或者，如果我们限定使用克数，我们必须加2．5克到10克上，加25克到100克上，加250克到1千克上。
　　这些数字可以解释熟悉的事实，即重的重量之间的差别可以被认为比轻的重量之间的差别要大。而且，它们也向我们提供了支配着压力感觉与产生压力的力的关系这一规律的精确阐释。你可以在脑中通过记住一个数值来掌握这个规律，这个数值表示了在标准重量上增加的重量的比例关系。实验结果表明，这个比例平均近似于1：3。在皮肤上无论产生多大的压力量值，只要所增加或减少的数值为原来的1／3，我们就会感觉到它的增加或减少。
　　对于提起重量这一感觉差别来说，可用同样的实验进行更大量和更精确的测试。当然，这里的条件不是如此的简单。当我们提起一个重量，我们不仅在手上具有提起它时的一个压力感觉，而且同时在提起重物的胳膊肌肉上产生一个感觉。这第二种感觉比压力感觉反应更灵敏。事实上，实验表明，只要提起的重量允许的话，仅仅在原始重量上增加6％，就可以产生一种感觉差别。因此，我们对提重的感受性大约是产生压力的重量感受性的5倍。感觉依赖于刺激这个规律可以简单地根据提重感觉（即用系数6％或者1／17去代替系数1／3）来表达。无论重量是轻还是重，无论我们是采用盎司、磅还是克数，这个比例总是成立的。这个比例告诉我们，必须加6克到100克上去，加60克到1000克上去。〃如果要想察觉感觉的差别，必须在自身重量上增加6％这个标准重量。


　　为了确定重量的客观量值，我们可以运用天平精确地予以测量；对光的客观强度，我们可以利用光度计或光测量计进行测量。这种测量仪的原理是把一个特定的光的明度作为参照，再去表达另一个光的明度。光度计的原理很简单，可以用图1来示意：一个水平标杆s，固定在白色屏幕S的前面，在这个标杆的后面置有光线n，它的强度就是测量的单位。在n的旁边置有光线1，它的强度将被测量。这两个光线在白色屏幕上呈现一个投影。如果只简单地呈现一个光线，那就没有投影存在，而是黑暗一片；它们相互依赖对方而产生投影发光，而且一种光的强度越大，它在屏幕上所呈现的明度也越大。假设两个投影是相等地明亮，那就意味着这两条光线的强度是相等的。但是，假设这个投影是由正常光线投射的，明度单位就要比另一个暗，这就说明测得的光线强度要小于它的单位。我们可以通过将这个正常的光线向后移动一定距离，来明确光线减弱了多少，因为根据光学法则，一个光线的强度与这个发光体的距离的平方成反比。如果这个光线位于距屏幕1米远的地方，当它笔直地向后移到10米远的距离处，这个光线投影在屏幕上的强度从100减少到1；在10米距离的地方，光线的强度为它在1米距离的地方的1／100。我们可以很容易用这种方法把一个未知的光线强度和一个已知的正常的光线强度进行数量比较。我们只要移动这两个光线到达这样的距离，此时它们投射在屏幕上的投影的亮度是精确地相等的；然后，我们计算每一种光线距屏幕的距离，这两个距离的平方的反比例为我们提供了两条光线的强度关系。
　　我们可以借助同样的方法去很好地测量光的感觉对光的刺激强度的依存关系。屏幕上投影较少部分的强的明度和投影弱的明度都会产生光的感觉，当然它们在屏幕上会产生更大的投影差别。如果我们设置两条具有相等强度的光线，它们位于标杆（确切地说是两个完全一样的烛光）后面相等的距离，那么两个投影在屏幕上将具有相同的强度；也就是说，它们投影到光的背景上的差别是一样的。现在，如果我们移动一个烛光越来越远，那么它所投射的影子会越来越弱，于是来自明度背景的投影差别会减少，直至最后达到这样一种程度，此时两种投影差别完全消失。首先测量这个烛光距屏幕的距离，接着再计算这个烛光向后移动越来越远直至它的投影正好消失的距离，我们获得了对光的感觉增强随光的刺激强度而增强这个规律进行系统阐释所需要的数据。只要这个烛光位于某一点，那么这个屏幕的明度就确定了。当另一个烛光从某一距离开始移动，它的光线对整个屏幕的明度影响就产生了。但是，这种增强开始时是无法被察觉的；随着标杆上第二个投影出现，并可以被觉察时，这一点（在那里它能够被察觉）就被固定下来。当然，这个投影所占据的地方被原先更近的那个烛光照亮着，而不是被远处的那个烛光照亮着；只要远处的那个烛光趋近，便足以使显现的整个投影产生一个明显的增强，所以，可以说它是指明度增强的标志。根据两个烛光距屏幕的距离平方成反比，我们现在获得了这两个光线强度的关系（它们决定着刚好能被察觉的光线感觉的差别）。例如，假设第一个烛光置于离屏幕1米远处，第二个烛光置于离屏幕10米远处（它投射于刚好能被察觉的阴影处），那么这两个烛光的光线强度之比为100：1；或者，换句话说，如果第一个烛光的强度之增强影响了感觉的增强，那么它的强度必须增加1％。正如我们在重量实验中一样，我们在这里找到了相似的方法。在重量实验中，我们把一个恰好能产生压力感觉增强的轻东西加到一个重东西之上；这里，我们把一个刚好能产生光线感觉增强的弱光加到一个强光中去。正如我们在重量实验中一样，它只是扩展了不同刺激强度的观察范围。正如我们改变我们的标准重量一样，我们必须改变标准烛光的明度。这是十分容易做到的。只要向前或向后移动烛光，根据它所处位置与屏幕的距离来计算它的明度。我们很快知道，运用这种方法，两个烛光彼此有着同样的关系。如果第二个烛光被置于10米远的地方，而第一个烛光位于1米处，那么当第一个烛光处于1英尺的地方时，第二个烛光必须置于10英尺处，与此类似，当第一个烛光处于2米或者2英尺时，第二个烛光就必须置于20米或者20英尺处。据此能使我们恰好产生感觉差别的光线强度，彼此之间总是维持着相同的关系。它们相互所处的位置为1：100或者2：200等等。我们在重量实验中发现的规律和这里的规律一样，可以用恰好能感觉到明度增加与原始明度的关系数字来表示。这个数字大约为1％，那就是说，若要使光线强度的增加能被察觉，光线刺激必须增加1％。
　　在声音领域，我们不能建立相似的实验。声音的强度产生自一个降落于平面的物体随它的重量和高度之量值而增加。如果我们总是运用同一个物体，我们可以通过改变降落的高度来改变声音的强度。降落的高度与强度相互之间成正比关系。一个从标准高度为原高度2倍或3倍的地方降落的物体，它所产生的声音强度是原先声音强度的2倍或3倍。证实这个原理的一个好方法是对声音强度进行研究，它与上面
　　所说的其他方法没有多大差异。图2是一个声摆（sound－pendulum）的图示。我们用两个象牙球p和q，它们的大小相同，并且由相同长度的绳子悬挂着。在这两个球之间置有一块坚硬的木头c。如果其中一个球从某一选择高度落下来撞击木块，产生的声音是与其落下的高度成正比的，它可以通过该球从支座处升起的三角关系来求出。这个角可以从置于木块后面的一个有刻度的圆形标尺来读出。例如，p球的降落高度是距离ac；q球的降落高度是距离be。那就是说，这两个球从a点和b点垂直地降落，以某种速度撞击木块。如果ac和bc因为两球以相同的角度移动而相等，那么由此产生的两种声音自然具有相同的强度；但是，如果高度不同，那么声音也就具有不同的响度。当我们逐步让它们以越来越大的高度差降落，直至响度可以精确地进行比较，我们发现有时并不存在明显的声音差别，尽管它们以不同的高度降落。除非这种高度差别达到一定的量值，不然的话，声音差别便无法分辨。此时，可以测量这两个球降落时所处的高度。当然，如果我们想获得一个恰好能察觉到的感觉差别，这种差别（它为我们提供了一种标准的声音强度的数据）可以通过增加落体的高度而测得。例如，假定第一个球以10厘米的高度降落，第二个球以11厘米的高度降落，那意味着标准的声音强度能被察觉到差别之前必须增加1／10。通过相似的测量方法，对许多不同的降落高度进行测量，我们将会发现当声音强度增加或减小时，这种关系是否恒常。这里所发现的规律与光线强度和重量的例子相同：刺激增强与刺激强度的关系总是保持相同。每个声音必须增加大约1／3才能产生一个比较清楚的感觉增强。
　　我们发现，所有的感觉（它们的刺激有待于精确的测量）遵循一个统一的规律。不论它们的感觉差别之感受多么地不一致，这个规律对所有的情况都适用。刺激的增强必然产生一个可以觉察到的感觉差别，对整个刺激强度来说存在一个常数比率（constan　ratio）。表示这种比率的数字可以用下面的形式来表示：
　　光线感觉……1％肌肉感觉……1／17压力感觉……1／3声音感觉……l／3这些数字不仅为我们提供了一个精确的测量，而且它们至少被用于传达一个普遍的观念，即不同感觉的相对感受性。所有这些，首先是通过眼睛；接着是肌肉，肌肉感觉为提重差别提供了一个精确的测量；最后，根据近似的原理，也适合于耳朵和皮肤的感觉。
　　这个重要的定律（以如此简单的形式提供了感觉理解和引起它的刺激之间的关系）是由生理学家恩斯特·海因里希·韦伯（Ernst　Heidrich　Weber）发现的，后来被人称作韦伯定律（Weber　law）。然而，他只是在一些特殊的例子中检验了它的有效性。古斯塔夫·西奥多·费希纳（Gustav　Theodor　Fechner）证明这个定律适用于一切感觉领域。心理学由于他首创感觉的理解性研究，从而建立起感觉的精确理论。







第三节

一、感觉强度的估计　二、感觉强度定律的数学表达　三、负感觉值的意义；刺激单位和感觉单位


一

　　鉴于某些明显的原因，也许会提出这样的问题，即我们已经发现的定律是否对我们的感觉量值的定量估计（quantitative　estimation　of　sensation－maggnitudes）有用，或者说它是否只具有一个十分有限的意义。对此我们已经查明：刺激增强与恰好可以觉察到的感觉差别（sensation－difference）之间存在一定的比例。但是，事实上，我们可以很容易发现，这一比例关系的确定，只不过是确定一种更加普遍的依存关系的一个特例。
　　没有人会怀疑这样一种可能性，即一个十分小的感觉差别可以逐渐转化成一个十分大的感觉差别。假设我们使一个感觉增加一个最小可觉量，并且我们让这第二个感觉再次增加一个最小可觉差，那么第一个感觉与第三个感觉之间的差别比第一个感觉与第二个感觉之间的差别更加明显。如果我们用这种方式一直进行下去，每次总是增加一个最小可觉增量，最终我们将会达到一个感觉强度（sensation…dntensity），它非常之大，事实上远远超过我们最初设立的那个感觉强度。而且，我们会相应地达到一个十分明显的刺激强度差异（difference　of　stimulus－intensity）。如果我们直接从一个弱刺激转化到一个强刺激，因而也从一个弱感觉转化到一个强感觉，我们将不可能得到有关感觉依赖于刺激的任何一种确切信息。采取这样一些从感觉到感觉的步骤，我们将不可能去确定感觉是否随着刺激以相同的比例增强。如果我们试图在如此之大的感觉差别之间进行选择的话，我们将很难获得一个结果。但是，如果我们逐渐增大刺激，从一个最小可觉感觉差恒定地过渡到另一个最小可觉感觉差，则我们就能获得一个结果。若要估算一种感觉比另一种感觉强出多少，单单通过将它们直接进行比较是十分难以确定的，正如难以说出一垛小麦比另一垛小麦多出多少麦粒一样。如果我们要想知道结果，我们必须去计算每一粒麦子。相似地，如果我们希望知道第二种感觉比第一种感觉强出多少，最好的办法是把感觉分解成要素（elements），它们等于最小可觉差。
　　下面这种方法是正确的，我们不能把一种感觉与另一种感觉进行更多的比较。但是，如果我们一俟建立了一种感觉单位（sensatio－unit），我们就很容易通过与之比较来决定任何一种其他感觉的量值。让我们假设我们采用1克重量之压力所产生的感觉，以此作为皮肤压力感受性（pressure…sensibility）的单位。我们发现，就压力感觉来说，感觉随着刺激的增加而增加的关系可以用分数1／3来表示。即如果要使压力感觉产生一个最小可觉增量，外部压力必须增加其强度的1／3。因此，我们刚刚能够将1又1/3克与1克区分开来，而我们也只能分辨2％克与2克或者4克与3克等等。如果现在我们把所有可以分辨的感觉增值视作同等的量值，那么很明显，由1克压力引起的最小可觉感觉增量，等于比如10克的压力所产生的最小可觉感觉增量。于是，我们可以认为，任何一个强度引起的感觉增加是由或多或少最小可觉感觉增量组成的。我们可以假定这些量值便是外界刺激情好引起一个感觉的量值。现在，我们能够给出感觉强度的数量表达式，无论它是如何的大或是如何的小。一个感觉强度是另一个感觉强度的2倍、3倍或4倍，那么它是由2倍、3倍或4倍这么大的相等感觉增值组成。这个测量体系认为，我们的感觉是随着逐渐增加的量值而增加的。但是，严格地说来，在所有的测量当中，它只是一个例证。我们所拥有的一切测量都是