§1 感觉强度的判断
现在,我们似乎可以询问我们所发现的定律是否对一般的感觉量度的数量化判断都是有效的,或者,它是否仅仅具有更为有限的重要性。尽管现在我们能确定这样的事实,即刚刚能被觉察到的感觉差别同引发这一差别的刺激增强之间呈什么样的比例关系。但是,我们很快就可以发现,事实上这一比例的确定仅仅是一个更为一般的依存关系确立中的一个特例。
没有人会怀疑感觉差别可以逐步从小到大。假如我们选择了一种感觉,把它增强到一个可觉察的量度,然后让这个已被增强的感觉再增强到一个可觉察的量度。第一个感觉和第三个感觉之间的差别将比第一个同第二个的区别更为清晰。如果我们以这种方式继续下去,每一次总是增加一个可被觉察的量,最终我们将达到一个较之开始时的感觉大得多的感觉强度。相应地,我们也达到了一个相当大的刺激强度的差异。如果我们直接从弱的刺激到强的刺激,因而必然从弱的感觉到强的感觉,我们就不会获得任何有关感觉对刺激的依赖性的精确信息。采取这样一些从感觉到感觉的步骤,我们就无法断定感觉是否像刺激那样以同样的比例增强。如果我们仅仅尝试在较大的感觉差别之间进行比较,我们就很难取得结果,而如果我们逐渐地增强刺激,从一个最小可觉差过渡到另外一个最小可觉差,我们就可以从其中获得结论。一个感觉超过另一个感觉究竟多少,从直接的比较是很难得出判断的,那就像说一堆谷子比另一堆谷子多多少粒一样困难。如果我们想要知道这个数字,我们就要数出每一粒谷物。同样地,如果我们希望得知第二个感觉比第一个感觉究竟强多少,最好的办法就是把感觉分析成相当于最小可觉差的那些元素。
当然,遵循这种方法,我们永远不会超出感觉的一对一的比较。但是,一旦我们确立了一个感觉的单位,我们就可以很容易地通过同感觉单位的比较而测定其他任何感觉的量度。让我们假定采纳1克的压力引发的感觉作为皮肤压力感受性的单位。我们已经发现了感觉增强和刺激增强在压力感觉方面的比例关系是1∶3,即外部的压力只有增强了
之后才可能导致皮肤压力感觉的最小可觉差。因此,在皮肤压力感觉方面,我们恰好可以把1
克同1克区别开来,把2
克同2克区别开来,把3
克,即4克同3克区别开来,如此等等。现在,如果我们把所有同等的显著感觉增强看做是同样的量度,那么明显地,由1克压力引起的感觉上的最小可觉差同由10克压力引起的最小可觉差是相等的。因此,我们可以认为,无论什么强度的感觉增强都或多或少是由一些最小可觉差的感觉增强组成的。我们或许可以假设,这些感觉增强开始于这样一个点上,在这一点上,外部刺激恰好能诱发一个感觉。那么,无论感觉的强度是多么大或多么小,现在我们可以给出感觉强度的数量化的表达方式了。当一个感觉由两倍、三倍或四倍于另一个同样的感觉增量组成时,这个感觉就强于另一个感觉两倍、三倍或四倍。这一测量体系要求我们必须以循序渐进的方式研究感觉。严格地讲,在所有的测量中,都应该如此。我们所进行的所有测量都是由一系列的测量单位组成。我们选定用于感觉的测量单位是最小可觉差。如果一个感觉由四倍于另一感觉的单位组成,那么它的强度就是另一个感觉的四倍,就像一个有四个英尺刻度的标尺在长度上是只有一个英尺的标尺的四倍。如果我们仅仅对两个标尺的长度关系进行粗略的判断,我们的比较就不会十分精确。精确地判断只有在应用了每一个同样的测量单位之后才有可能。感觉的测量恰恰也是如此。
然而,这种通过最小可觉差的累加来测量不同强度感觉的方法将会非常繁琐。我们已经得知了感觉增强同刺激增强相关联的定律。一旦得知这个定律,我们就可以更迅速地达到我们的目的。由于有了这个定律,我们就可以精确地预测多大的刺激增强会引发多大的感觉增强。
事实上,我们具有这类定律。韦伯定律告诉我们,如果相应的感觉增强被觉察到,刺激就必须以同样的比例增强。因此,出于实践的目的,我们现在可以用这样的形式来表述任何有关感觉测量的问题:在韦伯定律上,如果我们通过一个确定量的单位增强刺激,那么多少单位,或者多少同等的可觉察量度的刺激才能增强一个特定的感觉?或者反过来说,若要使感觉增加一些确定的感觉单位,刺激必须呈现多大?为了便于解释,现在我们再一次以压力感觉为例。你们会记得,由1克重量引发的感觉必须增强了
的刺激量,感觉才能增加一个单位。现在,假定我们希望知道感觉增强6个这样的单位究竟需要增强多少压力。我们设想把感觉单位安排成一个坐标。在这个坐标的零点上,我们暂时任意地放上一个1克重量的刺激,然后画一条任意长度的垂直线代表这个1克重量。现在,为了表示增强一个单位的感觉的压力量值,我们必须延长1点上的垂直线,使之比0点上的垂直线长
。(见图3)
图3
类似地,点2上,我们必须把1点上的垂直线加长
,在点3上,我们又必须把点2上的垂直线延长
,如此类推。由于垂直线不断延长,这些延长部分本身也在不断延长,因而我们不得不把我们的坐标上的垂直线绘制得越来越长。非常明显的是,这些线的量值同绘制在0点处垂直线的量值,与引发感觉增强的重量同最初的1克重量之间,呈同样的关系。现在的问题是,需要应用多重的重量才能造成相当于6个感觉单位的感觉差别?现在我们只要测量在第6点上的垂直线比在第1点上的垂直线长多少,问题就可以解决了。
绘制在感觉坐标上的垂直线代表着刺激的量度,如果我们把这些垂直线的顶端联结起来,我们就得到了一个曲线。当越接近坐标较高的值时,这个曲线的上升就越为陡峭。这一曲线明显地告诉我们,我们测量的感觉强度对相应的刺激的依赖性。这种依赖性不仅在1点、2点、3点等等上面十分明显,在各点之间的地方,如1
、1
等也十分清楚。如果我们希望发现对应于在两个单位值之间某个特殊的点的刺激强度是多少,我们只需要利用垂直线把这一点与代表着刺激改变的曲线联结起来就行了。这条垂直线的长度代表着所需刺激的量度。当然,对应于两个单位值之间的这一点的感觉差别我们是知觉不到的。但是,如果我们就此认为它根本不存在,那我们就大错特错了。因为我们是通过累积了大量的无法知觉的差别而达到可分辨的差别。在我们的阐述中,最小可觉差恰好落在点1、2、3上纯属巧合。如果我们的起始重量是
克、
克,而不是1克,那么整个坐标就要向左移动,现在坐标上的数字点就会落在第二个坐标的两个数值之间。但是感觉随刺激强度改变而变化的定律依然像先前那样是不变的。我们在任何坐标上的测量是分离的、片段的,但是坐标本身却是连续的。你们明白,我们不可能从一个重量到另一个重量地把所有介于两个重量之间的重量都一一试过来,但是如果我们希望精确的话,我们可以在2克之间插入
、
、
,甚至
克。正像有一些重量上的差别是天平仪也无法衡量出一样,有一些感觉差别是我们不能觉察的。
现在,我们毫不怀疑我们一直用来测量感觉的坐标并不特别适合测量的目的。我们从一个最简单的可能的刺激量度开始我们的测量。我们把1克的压力作为我们的重量单位,并把坐标上的零点对应于这一点,然后在坐标的右面填上各个感觉单位。但是,当我们完成了这些工作以后,我们所知道的只不过是:为了获得感觉单位确定的增强,我们必须在1克上增加多少量度;或者当我们受到一个确定量度的较强刺激作用时,在1克重量的压力感觉上增加了多少感觉单位。我们一点也不知道由1克重量引起的感觉究竟有多大,亦即在一个坐标上从零点往左有多少个感觉单位可以计算。很明显,这种测定不能从刺激单位开始,而必须从感觉单位开始。这种测量要求我们从感觉开始的那一点进行测定。这样一来,如果我们希望我们的坐标是符合实情的,那么我们就必须把感觉开始的那一点作为我们坐标的零点。但是,这一点并非同时是刺激的零点。某些刺激如此微弱,以至于根本感受不到。为了引起一个感觉,刺激必须达到一个确定的量度,而这一量度是感觉器官的特点决定的。这一点同感觉差别是类似的。只有刺激差别达到了某个强度,它们才能被觉察到。同样地,只有当刺激达到某种量度时,才会产生感觉。或许我们可以假设:两种情况不仅类似,而且是同一的,因为导致某一感觉所必需的刺激强度同产生感觉上的最小可觉差的刺激差别的强度是同等的。但是我们很容易看出,这是不可能的。因为刺激差别的强度总是直接依赖于整个刺激强度,并随着后者的减少而减少。因此,如果刺激变得无限小,我们就不得不假定刺激的差别也会变得无限小。然而这一点又是与经验矛盾的。经验告诉我们,每一个刺激若要导致一个感觉,就必须达到一个确定的可测量量度。
因此,如果我们遵循以前的方法,以系列垂直线表现相应于感觉系列的刺激,那么我们就必须在零点处绘制一条直线,这条直线的长度代表着一个刚好能引起感觉的刺激的量度。如果我们继续以压力感觉为例,并且发现1克的
恰好是足以诱发一个可觉察的压力感觉所需的重量,我们应该在零点处用垂直线表示这个重量。而在点1处,即离开点0处恰好一个最小可觉差的距离,依据感觉依赖于刺激的有关定律,代表这一刺激的垂直线应该延长
,亦即原先量度为
或
的刺激在这里应该是
等等。概括地说,我们获得了在以前的坐标上(见图3)获得的刺激与感觉相对增加同样的结论。仅有的差别是:在零点处这条新的垂直线代表的是1克的
,而不是1克。
那么,为了回答在任一感觉中所产生的问题,一般来说两种测量就足够了。首先是感觉强度随刺激强度而改变的恒常关系的测量;其次是刚好被觉察到的感觉的测量。第一种测量使得我们可以划分感觉坐标,在刺激的帮助下,我们可以把坐标标成相同的部分。第二种测量给我们提供了坐标的零点,使得坐标为实际应用做好了准备。在压力感觉方面,如果我们发现常定比率是
,刚好可觉察的感觉是由
克重量所导致,那么我们可以放弃一切进一步的测量,但是却能解决我们面临的任何问题。假定现在我们想了解由1克压力所激发的感觉的强度。采用我们的坐标,我们开始于零点上:零点上的压力是
克,点1处的压力
强,点2处的压力比点1处又强
,如此类推。以这种方式继续下去,一直到达1克的压力之处,然后我们就可以数一数我们的坐标到达那一点时有多少感觉单位。我们会发现,我们使用了近14个单位。因此,如果我们起初压在皮肤上
克,然后1克,那么我们跨过了14个最小可觉差。我们距1克越近,最小可觉差相应的感觉差别越大。第一个单位对应于原先刺激的
,或
克。如果感觉随着刺激直接增强,这14个单位将对应于
克的增加,不到
克。然而,实际上它们需要
的压力的增强,几乎是1整克。