心理物理學綱要 · 第十二章 有關韋伯定律的平行定律

至此，我們仍然存在著這樣的疑問，即當試圖解釋韋伯定律的過程中，我們更可能會使用哪一種感受性。兩種感受性之間究竟有多大程度的重合呢？具體而言，刺激引發的動作中所產生的感受性變化，是否能夠在一定程度上說明兩種感受性之間的差異呢？ 在沒有干擾的前提下，我們把一隻白色的圓盤放在一張黑紙上，通過一張灰色的膠片進行觀察，隨著時間的流逝，圓盤的顏色似乎越來越暗，這一效應證明了對光的感受性由於光的長期作用而鈍化了。諸如此類的例子還有很多。反之，當扛著或舉著重物而感到疲憊時，你會感到它越來越重，這是因為對於重量的感受性會因為先前負擔的影響而提高。在這些情況之下，當光線刺激強度提高，或者是擔子的重量降低，都能產生與先前相同強度的感受。 於是問題就產生了：在這些案例中，對光和重量的最小可覺差或等覺感受是相應地升高或降低了，還是對於物理量間的相等差異，疲勞的器官始終還是保持與疲勞前相同的敏感性？ 乍一看去，當每個刺激變弱或變強時，人們會自然而然地認為刺激感受也會相應地變強或變弱。但是韋伯定律告訴我們事實並非如此，當兩個刺激變強或者變弱時，假設它們之間的差異隨著刺激絕對值成比例地增加或減少，那麼人們感覺到的刺激和先前仍是相同的。因此，人們對於刺激的印象由於內部因素的改變而相應地變化，但當真實的客觀刺激變化時，印象很可能保持著同樣的改變幅度，即一直維持著相同強度的差別性感受。 這些事實究竟在心理學意義上意味著「刺激感受性變化」了嗎？假設心理加工過程與感受之間存在固定不變的關係，那麼該情況就僅僅意味著「需要另一種強度的刺激來引發相同的感受」，也就是說心理加工過程是完全相同的。假如韋伯定律的基本觀點中所提到的感受與刺激引發的內部作用之間具有一定的相關，而不僅僅是感受與刺激之間的相關，那麼最後究竟是外部刺激的減弱，還是由其引發的內部效應減弱，這就變得無關緊要了，因為外部刺激的減弱最終仍然是反映在內部感受的減弱中。簡而言之，內部感受的鈍化和外部刺激的減弱導致的是相同的結果。只要刺激成分維持著同樣比例的變化，差別感受程度就會維持不變。 必須承認的是，假如韋伯定律不能從外部刺激轉化為內部效應（即心理物理過程），那麼以某種方法測得的內部效應的相對差異（或比例）保持不變時，感受的差異就不會維持不變，而是按照某種函數關係隨著絕對差異的變化而變化。在這種情況下，定律衍生出的推論就不能由外部轉向內部領域。因此我們可以認為之前所關注的這個問題，的確對我們的理論具有非常基礎性的意義。該問題是外部和內部心理物理學之間的橋樑。 拋開這些考慮，接下來仍然有一個重要的問題，是關於絕對感受性和差別感受性之間的本質聯繫的大小程度。有關這個問題的研究所獲得的結論，將會非常有助於我們理清有關過敏性和興奮性的複雜理論。 我將我們非常關注的這一定律稱為韋伯定律的平行定律，簡稱平行定律，因為我們可以將它視為韋伯定律從外部到內部領域的轉換。該定律內容可以通過以下形式進行定義： 當對於兩種刺激的感受性以相同比率變化時，對於它們之間差異的知覺卻仍然保持一致。 這種闡述還可以改為以下形式，但表達的內容是相同的： 如果兩個刺激的強度按照與初始的刺激強度成比例的幅度上升或下降，那麼它們之間的差別感受性水平是不變的，而如果需要恢復到先前的絕對感受水平的話，就還必須按照相同比率還原初始的刺激強度。 在同一個感受器的絕對感受性中發生的暫時性變化，是否必然伴隨著差別感受性的變化，這一問題使人很自然地聯想到了另一個問題，即絕對感受性的空間差異（及不同部位的絕對感受性差異）是否也伴隨著相應差別感受性的變化。這個問題目前已經從一個時間性的問題轉化為一個空間性的問題。對視網膜不同位置的觀察結果已經證明了它們對於光的不同絕對和不同差別感受性。它們的功能在實質上究竟是平行的嗎？同樣的負擔置於身體的不同部位時，人們卻感受到不同的重量。這些感受到負擔更重的身體部位，是否在識別既定重量的差異時同樣更具優勢？ 我認為這類非常基礎性的問題，在以往的研究中尚未有清楚的理論框架供使用，更不用提能有清晰明確的答案。 毫無疑問的是，假如絕對感受性隨著時間變化，而差別感受性可以維持不變時，那麼同樣的定律就也可以適用於空間上的變化，反之亦然。因此，從時間角度證明這一定律，可以有助於從空間角度進行同樣的證明，反之亦然。而且也沒有人可以避開這兩種角度的有效性證明工作。 事實上，沒有人可以非常確信地從其他條件下的定律有效性，來推導出某一特定條件下的有效性。確實存在一種可能，即在某些特別的環境之下，絕對和差別感受性的基線會同增或同減，但它們從基本性質上是不同的，即非普遍的、必然的、根本的。此外還有其他證據表明這兩者相互依賴的程度並不是那麼高，例如二者之一維持不變而另一者變化，二者以不同速度變化，以及變化的方向相反等等。換而言之，平行定律不能在所有條件下適用，但在某些特定條件下是適用的。 假如我們期待觀察到感受差異的等價性，我們就不能忽略兩種刺激的感受性是否確實在以同等比率變化。讓我們假想一個例子，在視網膜上尋找兩個原先具有相同絕對感受性的區域，施以相同的刺激。那麼在這兩個區域就會產生相同的感知。讓我們再假設一個區域內發生刺激的絕對感受性變化——或增或減——而另一個區域不變。那麼即使平行定律仍然起作用，但這兩個區域之間還是會立即發生感受的差異，並且對於差異的感受會隨著絕對感受性的變化而發生同樣形態的變化。這就好似對應一個區域的刺激不斷增長，而對應另一個區域的刺激保持不變，而兩個區域的感受性卻維持在一種水平。[1] 這裡所提出的所有有關於感受強度的問題和討論條件，同樣適用於廣度的感受問題。在這種情況下有人還會問：是否給定了廣度的差異，就能清楚地獲知何時何地會出現該範圍中的峰值？最小可覺空間差異是否因此等同於最小可覺廣度？ 本書後續的幾頁中我將會根據能力之所及來回答這些問題。不過就目前看來，我們還遠不能夠對各種概念之間的關係進行完整的闡釋，因此尚不可能報告出一個普遍的、簡練的、完美的答案。然而，我們將會了解到絕對和差別感受之間一般是不存在本質聯繫的，後續這些有關在重量提舉實驗中驗證平行定律的實驗就可以告訴我們這一點。 如果沒有平行定律的支持，想要成功證明韋伯定律似乎存在一定的困難（即關乎它的有效性問題）。由於刺激物持續、重複和不斷變化的影響，人的過敏性和絕對感受性必然會在實驗過程中發生改變。假如韋伯定律的內部作用轉化過程（即平行定律）不存在，它就不能在各種程度的刺激物作用條件下均獲得證實。 我認為這一爭論是有約束力的，雖然這約束力是間接的。但這並不意味著不需要直接的證據，我需要讓這些證據發揮作用。 重量提舉實驗 我進行了一系列為期32天（1858年6月至7月）的實驗，實驗中用到了1000克的標準重量P和兩種附加重量D，分別是40和80克。標準重量被舉起32×8×64＝16384次，附加重量隔天交替更換。除了重量在手中保持的時間條件進行變化之外，其他條件中提到的條件作為標準。我們採用了四種時間條件，即半秒、一秒、兩秒和四秒。我將用左手提舉重量64次，隨後用右手提舉同樣的重量64次，每類提舉都要分別經歷上述四種時間條件，每天進行一系列這樣的實驗，因此總共加起來是8×64＝512個試次。長達四秒的提舉讓我感覺非常疲勞，因為我需要一直舉著1000克的標準重量，而其他三種時間條件任何一種，即使是兩秒（我特別留意了）我都沒有任何疲勞感產生。假如這種疲勞感影響了差別感受性，那麼它應該在正確判斷的次數中獲得驗證，並且可以通過計算方法計算出hD的值，當D是一個常量時，這些值就是用以測量感受性的。在任何情況下這些數值都會給出提舉時間是否能影響差別感受性的結論，即使疲勞感並不明顯，但長時間提舉必然會消耗更多的能量，因此肯定會比短時間提舉更令人疲憊。然而我的實驗結果中卻沒有這種情況發生。我將四種條件進行了加和，得到了其中正確判斷的數據，見下表（其中n＝2048），並針對兩種D值計算了32hD、64hD，後者是綜合了右手和左手的結果。另外通過觀察可知，每種時長在一個實驗區段的開頭和結尾出現的頻率是相同的。[2] 平行定律的驗證　n＝2048 這一系列實驗對於我們的計算方法是很好的實驗驗證。如表格中所見，根據我們的計算法則，可以由左（L）和右（R）手在四種時長下的總和計算出如下32hD的數值： D=0.04P對應值為454399 D=0.08P對應值為913613 或者可以說兩倍的D值對應兩倍的hD值。 檢查上表最後一行64hD的數值，即對所有實驗試次結果加和，原本我們估計如果提舉重量的時間越長，後續的疲勞隨之增加，就會發生差別感受性的變化，那麼最大的差異只應該是出現在半秒至四秒之間。但事實上64hD的數值大小卻是非常接近的，而且中間水平時長條件下的結果也沒有和其他條件下的結果有太大的差異。 但研究中有額外的重要發現，即重量在手中提舉的時間對於其重量的估計絕不是沒有影響的。例如，常數p和q明顯隨著提舉時長發生了變化，具體參考下表中給出的平均數，單位為克，計算方法： 提舉時間造成的影響 我們可以看到表中第一列，當用左手提舉兩秒時，可以發現對重量的感覺似乎比後舉起來的情況重了12.38克，但當提舉四秒時則比後舉起來的情況輕了7.95克。然而用右手提舉時，數據改變的趨勢和左手一致，並沒有產生逆轉。 我們必須注意到一個重要的事實，即一秒和兩秒時的p和q值幾乎是相同的，而半秒和四秒時的結果卻和這兩個時長下的數值有較大差異。這可能是由於在半秒的情況下，提舉時間太短，因此產生的數值不能和更穩定時長狀態下的相比，而四秒時人由於疲勞而缺乏比較的能力，這樣就導致了差異的產生。 以上引用的結果與出於其他目的而進行的實驗獲得的結果是一致的。最近（1859年1月和2月）我為了探討疲勞的累積性影響，在標準條件下（除了時長）實施了另外一個系列實驗，重點考察重量在手中被舉起的時間。我採用了兩種比先前實驗中更重的標準重量。但不幸的是這些實驗一直沒有完成，具體原因下面將會敘述。然而，我所獲得的這些碎片式的結果加強了其他實驗結果的效度，所以仍然值得一提。 這個系列實驗僅僅完成了16×64＝1024次重量的提舉，實驗是在八天內完成的，每天均完成兩個提舉序列，每個系列是64個試次。與其他實驗中左右手持續交替的情況不同，這八天裡的實驗僅僅用到了左手。兩種使用到的重量P分別是1500和3000克；每兩天更換一次標準重量。D值均設置為0.06P。雖然同樣的P和D均只持續兩天，但這兩天的操作需要按照以下的實驗程序進行交替。 （a）每次重量提舉時間為一秒。每兩次提舉之後休息五秒鐘（標準時間間隔）。 （b）每次重量提舉時間為四秒，每兩次重量比較之後休息三秒鐘。 這樣一來，條件（b）中的提舉時長為條件（a）中的四倍，但休息時間卻只是條件（a）中的3/5。 結果顯示，當執行程序（b）時，我在用手提舉時明顯感覺到了疲勞的作用（當然，P＝3000克時的疲勞感遠大於P=1500克），而在執行程序（a）時卻沒有出現這種情況。在條件（b）中除了體驗到疲勞感之外，似乎——甚至在第一天時就達到了一定程度——在脾臟區域有疼痛感出現。因此我將每天執行的實驗減少到了兩個系列（一般情況下我都是完成8到12個系列）。疼痛日益加劇，而條件（b）卻又不得不進行，直到第四天時[3]，我發現情況已經非常嚴重了，以至於連兩個提舉序列都無法完成。這一情況阻止我完成後續的實驗，我不得不試圖使用右手，並採取雙手交替的實驗程序來代替原有的程序重複先前的實驗，這一過程持續了至少一個半月。 根據我在其他實驗中的經驗，我並不認為1024次重量的提舉足以形成一項可靠的結論，而且顯然部分數字本身也不可信。不過我們看到，首先當P＝1500克時，程序（a）中獲得的hD更大，而當P＝3000克時，程序（b）中的hD結果更大，其次，雖然存在著嚴重的疲勞感（由hp中差異之大就可以看出來），程序（a）與（b）之間的總體差距仍然非常小，因而沒有人可以從中看出疲勞感對差別感受性h造成了影響。 因為處理起來問題不大，所以我根據實驗結果計算確定了參數r。在下表中，無論P＝1500克還是P＝3000克，條件（b）的r值之和均低於條件（a）。但是由於疲勞的影響，P＝3000克時的數值僅僅是根據p值導致的額外增加量得出的。另外，計算值顯示了P＝3000克時，條件（b）下的hD值大於條件（a）。 r值表 實際上根據提供的基本表和法則就可以計算出以下數值： 重量提舉實驗的結果 求和計算後，我們發現∑hD，在有無嚴重疲勞情況下的比率為48795:45950。它們之間的差異，相比於根據隨機的非補償效應計算出來的期望值要小。當P＝1500克時，p的效應由於疲勞感作用只下降了一點點且仍為正向的影響；但當P＝3000克時，由於更嚴重的疲勞感影響，p值產生了相當劇烈的反轉變成了負值。相比於D和p值，q值無論什麼情況下都很小，說明實驗數據是可信的。 在先前的兩個系列實驗中，疲勞是由於長時間的重量提舉本身造成的。此後我又進行了兩項長期而艱苦的實驗系列，在實驗前先激發出疲勞感。第一項實驗系列可能是出於隨機因素（之後有詳細描述）而沒有產生出具有完全決定性意義的結果；而第二項系列實驗則可以被認為是對於我們的定律起到了決定性的支持作用。 第一項系列實驗（1856年1月至3月）是一項單手操作的實驗，左右手的操作是分開執行的，該實驗除了測試疲勞的效應之外還有其他目的。實驗的標準重量維持在1000克。此外每天都有五種用以比較的重量，分別是15、20、30、40和60克。在72天的實驗中，每天將進行640次提舉，所以每種重量D將分別由左右手各提舉64次。五種D的次序進行了輪換，每天都有不同的D成為最後提舉的附加重量；但由於天數72不能被5整除，所以一些D出現在最後階段的次數要比其他D少。為了彌補這種不平衡，結果採用了百分比的形式進行了調整。這種調整方法的結果看起來，乃使每個D對應的64個試次輪流作為實驗區段的最後序列，左右手各執行八個區段，這樣看起來似乎整個實驗進行了80天。[4] 每天在進行了640次的提舉之後，我的胳膊總會產生一定程度的疲勞感，具體方式下面將要描述，此外還要進行額外的64次提舉。這64次提舉僅僅是最後一種D的最後64次提舉序列的簡單重複。這一設置的目的是為了比較這兩套序列，分別是先前的無疲勞狀態的提舉序列和誘發了疲勞感的提舉序列。因此這裡有（按照前文中我們敘述的調整方法）八組，每組是由64次重量提舉序列組成的。這些實驗試次中涵蓋了五種D（即2×5×8×64＝5120次）。這些重量在同等的疲勞狀態下由左手和右手提舉了同等的次數，而且可以與隨即進行的疲勞誘髮狀態下的實驗部分進行對比。此外，疲勞誘髮狀態下的實驗結果，也可以與先前非疲勞狀態下的總體實驗結果進行比較。 我先前在《薩克森學會報告》（1857,pp.113 ff.）中提出了疲勞誘發的方法，因為其中同樣還涉及了採用實驗鍛煉肌肉力量的實踐。[5]我在這個實驗中是這樣做的，有兩個鉛塊，分別重約9又1/4磅，我以一定的節奏將它們從低處舉過頭頂直到舉不動了為止。隨著實驗一天天地進行，這個階段所需要的時間越來越長。每次鉛塊舉起的時間為一秒，放下的時間也是一秒。完成這一階段大約一分鐘後，當我的不適感消失，脈搏恢復正常後，我立即完成對實驗最後64個試次的重複。 下表中註明z的這列數據表示的是疲勞狀態下的hD值。u這列數據表示的是疲勞誘發階段之後立即進行提舉的hD值。而U這列數據給出了當天在疲勞誘發階段前所有的hD值。這些數據均是根據n＝64的分組而進行計算的，保證了四種主要實驗條件是分開的。[6] hD的數值 基於表中最後一行給出的總和值，我們可以看到無論是否存在疲勞感，左手的三種hD值幾乎是相等的，因此h值應該也是一樣的情況。但對於右手而言卻不是如此，總和與單個D上都出現了相同的情況，即z值均明顯大於u值和U值（D＝40時是個例外，該條件下的U值[7]明顯過高）。z值的結果說明右手明顯比左手具有更高的權重，因為它和D值在正常情況下應該幾乎是成比例的關係，而左手獲得的結果是不正常的，證明有明顯的干擾存在。尤其是當D＝30和60時，左手的z值與其他使用左手的實驗結果，以及本次實驗中使用右手的結果相比，明顯偏小。假如忽略掉這部分數據，左手剩餘的z值相對於u和U值均太大。因此我們可以從這個系列實驗中得到合理的結果：如果不考慮各種限制，疲勞多多少少是會增加差別感受性的。 同時我們也需要注意到，與之前的疲勞相比，這種差別感受性的規律性很差；而且綜合考慮左手的結果，疲勞前後的情況均尚不能排除隨機因素的影響，稍後將進行解釋。 然而，首先我們仍有必要來看一下實驗中產生的p和q值。它們是根據所有D值的結果平均而得到的，單位是克： p和q的數值 表中數據顯示p的影響自U到z逐漸增大。左手的數值變化為20.66，而右手為21.80，二者非常接近，不過右手從U值到z值是從正到負的反轉。這一結果證明了用實驗條件估計疲勞導致的平均值這一方法的有效性。同時，這其中數據的變化方式，是值得我們注意的。我們可以看到U和u變化趨勢的一致性，因為u是和最後的64次提舉相關聯的，所以已經帶有一定的疲勞感了，而U則是所有實驗試次的平均。（我沒有單獨考察初始試次部分的情況。） 考慮到隨機因素影響的問題，我們可進行如下的闡釋： 舉鉛塊的練習不僅使肌肉疲勞，也達到了令全身疲勞的效果，例如猛增的脈搏值，我在完成練習之後心跳又快又淺，以至於大部分情況下我都無法對脈搏進行計數。在有限的幾次測量中，我測得的脈搏值均大等於150次每分。而在疲勞誘發之前或沒有順利完成疲勞誘發階段的前提下，於標準條件下進行1000克的提舉實驗達一小時後，脈搏值也沒有這麼高。相比之下，在本次實驗和後續的實驗系列的29天中，我在實驗前後即刻測量了脈搏值（測量位置相同，保持胳膊不動），在21次情況下實驗前的脈搏值高於實驗後的，平均值分別為87.8（前）和85.2次（後）。這種減少有可能與實驗中緩慢統一的動作相關，如果動作節律加快就可能會導致相反的結果。 這種身體激活的假設，例如我所展示出的脈搏值的增加，具有提高差別感受性的作用，由以下經驗可以進行證明：在上述各項系列實驗中，我的脈搏值總是一天天地變化。考慮到我平靜的生活模式，這種改變只可能是由於每天劇烈的疲勞誘發過程所致，這種練習的影響貫穿在整個實驗過程中，只是每天影響的程度均不同。很不巧，在本實驗的開始階段，我忽略了記錄脈搏值的重要性，等我意識到這個問題時已經太遲了。然而，我還是記錄了實驗最後14天的情況。我在每天早晨實驗開始前，以及疲勞誘發前的實驗部分結束後，立即測量脈搏值，並將兩次讀數進行平均。將14天的平均值與當天觀察得到的正確判斷次數[8]進行對比，但結果沒有發現特別明顯的變化規律，不過總體說來，r值高的時候，相應的脈搏值也會高一些。下表按照正確反應r總和的大小，給出了相應的結果（n=640）： r值對應的興奮性 *這部分數值是每天兩次測量的平均，部分數值中測量值是根據幾分鐘的測量值平均到每分鐘的值而得出的。 將r值最低的七天對應的結果進行平均，得到 r=429.9，脈搏=81.92 將r值最高的七天進行平均的結果，得到 r=465.7，脈搏=88.52 這14天裡，前七天實驗時的平均氣溫為15.21℃，後七天為16℃。 顯然本次實驗中的數據量太少，並不能保證結果的可信度，但在後續實驗中我得到了類似的結果，加強了先前實驗的可靠性，以下將詳述。 由於先前實驗的結果不能對我們在定律研究中遇到的問題做出決定性的解釋，我將疲勞誘發的方式進行了改進，並執行了另一項對比實驗（1858年11月）。實驗進行了16天——中間我休息了幾天，即實驗是隔天進行的，因此全長為32天。實驗使用了雙手操作。P值為1000克，D值為60克。實驗採用標準條件。總的提舉次數為16×10×64＝10240次。疲勞誘發的方式是緩慢地舉起重量，具體方法待介紹，這樣一來，即使身體感到非常疲勞，脈搏值的增長速度也不會像先前實驗中那麼高。但這次實驗中，我不僅採用了雙臂，還採用了單臂疲勞誘發的方法，並將結果進行了比較，具體方法如下所敘述。 在實驗日裡，我會先測量脈搏一分鐘後開始實驗，首先是4組雙手的提舉，每組64次。完成後我立即測量一分鐘的脈搏值。接著我完成單臂疲勞誘發過程後，再進行一組[9]各64次的提舉，和第一次的提舉是相同的。然後換另一隻手臂進行疲勞誘發練習，再進行兩組提舉。最後雙臂同時進行疲勞誘發練習，再進行兩組重量提舉。每組都會再測一次脈搏，但時間僅為半分鐘。這一測量僅僅發生在下次疲勞誘發過程之前，這樣一來，練習後的兩組提舉仍是一個整體，僅僅是受到了中間為時半分鐘脈搏測量的影響。這樣，每天共有四組未疲勞的實驗，每組64次，另外六組都是在疲勞誘發之後進行的。每天的實驗系列均始於四組未疲勞的實驗，而結束於兩組雙手疲勞誘發後的提舉實驗。其中疲勞誘發過程中的雙臂是交替的，如果先進行左臂疲勞誘發，那麼在後一個過程中將先使用右臂。 在疲勞誘發過程與正式提舉實驗中的時間間隔包含了半分鐘的脈搏測量，以及一些用以放下鉛塊或實驗重量物體並將它們放進容器（即前文中提到的用以固定重量的圓筒）中的時間。疲勞誘發過程本身是按照如下程序進行的。 為了誘發單側的疲勞感，我在節拍器的幫助下，用四秒時間從低處非常緩慢地舉起一個重為9又1/4磅的鉛塊至與肩同高的位置，然後再用四秒時間把鉛塊放回原處。在練習中，手臂微微向前伸，但仍位於原垂直面。提舉需持續到無力再舉的狀態出現，然後休息半分鐘，繼續舉到無力狀態，往復共五次，每次均有半分鐘休息。我將這五段練習過程（分段的過程）視為以誘發疲勞為目的而進行的單一操作。提舉的動作進行得很緩慢，是為了保證脈搏值的增長不能太快，而反覆進行的目的是為了疲勞能夠累積到所需的程度。由於疲勞感的增加，每段練習過程中所能提舉的次數逐漸減少，從第一段練習到第二段練習的下降幅度很大，而後續幾段練習中的下降幅度就很小了。左臂的提舉次數明顯少於右臂，尤其是在實驗的初始階段，在實驗進行過程中，雙臂間的差距就越來越小了。這種練習的有效性還體現在了其他方面。雙臂同時進行的疲勞誘發操作方式同單臂，不同的是雙臂需要同時各舉起9又1/4磅的鉛塊。由於左臂力量比右臂弱，因此雙臂練習部分經常由於左臂先達到疲勞狀態而提前結束了。 我認為大家應該會想知道在實驗中，疲勞誘發之後所觀察到的一些細節，我將它們逐日系統地記錄並進行了對比。在後續部分我還將使用到這些細節。此外值得一提的是，每天三組的疲勞誘發均分為五段，段與段之間有半分鐘的休息，每段過程結束後需要半分鐘把鉛塊放進容器中。我還注意到由於練習是逐日交替進行的，也就是說今天先進行左臂或右臂的誘發，下次實驗就倒過來，某隻手臂的疲勞水平並不會減少（大約12分鐘以後）另一隻胳膊提舉重量的次數。雙臂各自進行疲勞誘發時的提舉平均數是基本相等的，無論是左臂還是右臂先進行練習。最後要提到的是，雙臂進行疲勞誘發時的重量提舉次數略低於左臂單臂的次數。 接下來需要關注的是脈搏值的問題：人們都知道，脈搏值是隨著身體的劇烈運動而立即增加的；但我感到奇怪且感興趣的是，由於身體努力使勁而導致脈搏值上升的情況，在一定程度上會延續到沒有實驗的日期里。因此甚至在實驗日中，在實驗開始之前，這種情況就已經存在了。在實驗月里，脈搏值隨著實驗的進行而不斷增加，在實驗結束後仍然會保持在這個值上，很長一段時間後才會逐漸下降。脈搏值在實驗過程中越來越高，導致我終止了與疲勞感誘發相關的實驗，本來我還想對實驗進行進一步改進的。尤其是當我開始感覺到頭部受到疲勞誘發的劇烈影響時，我更堅信自己不能再讓這種自認為無害的脈搏值增長的局面再繼續下去了。這並不奇怪，因為每次實驗都令我感到筋疲力盡，以至於血液湧向頭部，由於早期的損傷，頭部是我比較脆弱的一個部位，而我健康的胸部就完全沒有不適的感覺。這種頭疼的問題帶給我無法言語的感受，以及持續性的嚴重耳鳴。但在我完成實驗後，這些情況沒有再繼續。 實驗中脈搏值的逐漸增加與正確判斷次數r的逐漸增加相關，我在疲勞誘發前的四組實驗中進行了多次觀察，結論雖仍不規則，但卻顯示出兩者間相當清晰的共變關係。而且由於我已經進行了為期數年的有關感受性的實驗，所以這種改變我認為尚不能歸結為練習效應。 以下這個表格匯總了16天實驗系列中的脈搏值和參數r值，數據按照執行的時間分為Ⅰ和Ⅱ兩個階段。此外我還給出了七天預實驗和兩天附加實驗的結果值。為了對比方便，表中的數據均是基於這16天內疲勞誘發前的四組實驗數據而計算的，而疲勞誘發後的數據將在另外的表格中呈現，並與預實驗和附加實驗的結果進行比較。因此疲勞後的數據這次暫未給出。在七天預實驗中，頭兩天的脈搏值是在疲勞誘發前測量的，但由於這個階段還沒有正式的實驗試次，所以採用了舉容器的方式來判定感受性。參數r是在四種主要條件下分別測量並計算總和的。 7天預實驗階段的結果 16天主實驗階段的結果 兩天附加實驗階段的結果 將r值中的七個最小值、八個中間值和八個最大值以及對應的脈搏值（另外加上溫度值）進行平均，結果如下： 在12月5日之後，即最後一次疲勞誘發實驗結束後，我一直休息，直到另一項實驗開始時才又測量了脈搏值，後面這項實驗中沒有包含疲勞誘發，它是從12月19日開始的——實驗採用了程序，有單手和雙手操作兩種形式，P＝2000和3000克。每天當我在此實驗（以及下一實驗）開始前和完成後測量脈搏值時，一直都發現數值異常偏高，而實際上在12月5日至19日期間我都沒有進行任何實驗。之後脈搏值開始了緩慢但持續的下降，下表給出了每八天在容器提舉前後測得脈搏的總平均值： *該數據是由八天的數據平均得出的，分別是92.75、109.5、103.5、106、107、113.5、97、104。其他數據也是一樣的情況，具體數據不再列出。 我將實驗中不同條件下的結果分別計算了r值，下表給出的是其中16個最大值和16個最小值的平均數，以及對應的脈搏平均值，結果顯示r值越大，對應的脈搏值越高，儘管這種優勢程度很小（n＝8192）： 據此結果，我認為r的增加與脈搏值增加之間至少可能存在關聯的。 接下來我們繼續關注之前提到的為期16天的實驗。疲勞誘發前的四組實驗之前和之後的脈搏值分別被記錄，結果顯示前後兩批數值相當接近，16天內所有未誘發疲勞之前的脈搏總和為1517.5次，之後的總和為1518次，平均數分別為94.84和94.88次。這一結果說明1000克的重量對於脈搏值尚未造成太大的影響。 下面呈現的是三段疲勞誘發後的脈搏值，根據兩個階段的實驗來進行平均（從半分鐘的數據推導調整到一分鐘的數值）： 我們可以看到與疲勞誘發前相比，第一次疲勞誘發後的脈搏值僅增加了（與最上面的表中的數值進行比照）大約八至十次，而後兩次的值也有一些小幅度的持續增加——但無論如何，這種增長與先前實驗中出現的激增相比還是很微不足道的。此外我們還注意到階段Ⅰ到Ⅱ有一個增長。下面給出的是疲勞誘發後的第一組和第二組提舉實驗後分別測得的脈搏值，各標記為（1）和（2）： 將這些值作為供參考的脈搏值。 在先前提到的系列實驗中，刨除由於疲勞誘發而產生的脈搏值迅速提升的情況，r值並沒有完全且清晰的增長趨勢，對應的hD值也是如此，而在本次實驗開始前，人們甚至不會預想到脈搏值的提升相比之前的實驗小了很多。因此我們可以斷定疲勞的影響並沒有受到脈搏變化的影響。接下來我們將疲勞誘發前後的結果進行一次對比。所有數據均被轉換為8hD；但這就要求將疲勞誘發前的數據之和進行翻倍的處理。以下按照每天實驗實施的順序給出了前四段實驗的結果： 疲勞誘發前的8hD 而以下給出的是疲勞誘發後的提舉實驗中，左右手各自的8hD值，無論是左臂還是右臂先進行疲勞誘發，均統一進行平均值計算。 疲勞誘發後單臂的8hD 我們可以看出疲勞誘發前後的結果並沒有發生很大的變化，因此可以認為平行定律是可信的。 疲勞誘發後雙臂的8hD 另外我們還務必指出，8hp和8hq的值在疲勞影響下發生了非常明顯的變化（hp值發生了負向的反轉）。但我必須忽略這些細節，因為討論這些將占據過多的篇幅。 不過我認為下述的一些細節還是有必要指出的，因為這些結果是意想不到的。總的說來，疲勞時對物體進行提舉，人必然會感覺到物體比原來重了，單臂的疲勞應該只會影響單臂的感受。因此我們預計，與沒有經過疲勞誘發的實驗結果相比，當左臂經過練習後，hq應該也會出現正向的變化，而在右臂進行練習後，hq會出現負向的變化。另外，我們還預計在某隻特定手臂先進行疲勞誘發而另一隻還沒有進行時，這種變化會達到最大，因此對於另一隻還沒有疲勞的手臂而言，是無法抵消這種影響的。此外，緊隨疲勞誘發（中間有半分鐘的間隔）的前半段實驗中的變化效應最大，因為這組實驗距離疲勞誘發的時間點最近。然而對實驗結果的總結卻表明，無論是左臂還是右臂先進行練習，單臂疲勞後實驗中的hq變化均為正向的，雖然左臂先練習情況下的數值遠高於右臂。即使是最後階段的雙臂疲勞誘發，hq值仍然表現出相對於休息狀態下的正向變化，其數值小於左臂單臂練習狀態下的結果，而又大於右臂單臂練習的結果。依我看這些情況都需要根據以下方式進行解釋。疲勞具有增加hq的一般化效果；左臂單臂疲勞誘發能提升這種效果，而右臂單臂疲勞誘發則削弱這種效果。這種一般化效果的起因尚無法得知，但我們有望據此從一開始就了解到它的增減趨勢。 所有先前提到的這些結果均揭示了疲勞對感受性的暫時性影響。目前需要考慮的問題是根據韋伯的實驗結果，對於重量的高絕對感受性能夠產生多高的差別感受性。人們必須對最小可覺差法[10]和等值法[11]獲得的結果進行對比，因為前者是關注差別感受性的，而後者是有關絕對感受性的。 當我們把6個泰勒幣組成的圓柱體對稱地放在身體不同部位時，就會感覺到重量的差異。以下數據表明的是當移走幾個泰勒幣時，該部位會產生最小可覺差： 另外，以下重量是等價的，即這些重量在以下部位被知覺為相等（單位：盎司）： 很顯然，兩種方法得到的最小尺度是不一致的，最小可覺差在手指和足底是一致的，而在同一位置上產生相等感受的重量比卻為4:10.4。相反地，手指和頭後部產生重量相等感受時的實際重量值很近，而它們的最小可覺差比卻是1:4。 這些實驗只有在嚴格的對比條件下進行，結果才是可信的，但上述這個實驗沒有滿足這個條件，因為首先研究者沒有設立將不同方法獲得的實驗結果進行對比的意圖，而且實驗是在不同時間點進行的，可能還是由不同的人來完成的。不過，我們幾乎不相信在絕對和差別感受性的產生是個平行過程的前提下，會有如此截然不同的結果發生。 視覺感受領域內的體驗 在視覺感受領域內，與平行定律的有效性檢驗相關的研究依然缺乏，但與此相關的實驗結果卻很多。我將在這裡通過三個問題來討論這些現象，第一是它們是否符合平行定律，第二是它們在多大程度上符合，第三是它們對於定律的解釋能否起到作用。 人們在第一時間可能會盤點出一系列與平行定律不相符的事實，例如在韋伯定律這章提到的問題，但直到現在才回過頭來進行更深入的討論。長時間處於黑暗中就能看清很暗的物體；但回到光亮處之後人就喪失了這種能力。但能看清很暗的物體說明了什麼問題呢？說明人可以從黑暗中分辨出一束與黑夜的暗度相比只有極微弱差別的光。[12]的確我們在此尚不需要過多思考絕對感受性的差異，畢竟夜的那種黑還是具有一定光學意義上的亮度的。因此我認為似乎是因為人在亮處，由光刺激導致的眼疲勞鈍化了對於差別的感受性。 儘管這些現象已經為人所熟知，在此不需要更周密的敘述，但我仍然想再多介紹一些驚人的或有趣的例子，來展現環境對人的影響。 「布馮（Buffon）告訴一位監獄看守員說，每天到了分發食物的地方，他才會偶爾看到天花板有光線透進來，這樣過了幾個月他就能看見黑暗中的老鼠了。被釋放後，他花了好幾個月才適應了一般的光線。另外有一個在監獄裡被關押了33年的人，他在夜裡能看清極小的物體，但在白天什麼也看不到。（Ruete,Ophthalmol.,nach Larrey，Mém.de Chir.méd., Vol.Ⅰ，p.6.）」 馮·萊辛巴赫（v.Reichenbach）在他的著作里提到了所謂具有超能力的一些人（od），他們可以在完全黑暗的環境中感覺到強力磁極附近有類似火光的存在。在磁鐵N極附近的光是藍色的，而在S極附近的是紅、濃黃或紅灰色。他們還能在水晶的頂端、人類（尤其是在指尖處）、動物、活體植物、金屬、硫黃、經歷了化學反應或晶體化的液體等物質中看到各種各樣的光亮。作者歸納說（sensit.Mensch.，Ⅱ，p.192），所有地球上的物體都會發光，雖然光的亮度不同，但超能力者都能感覺到。 我們現在沒有必要討論萊辛巴赫提到的超能力者是否真的存在。但對於我來說，完全沒有必要反駁他有關於光的體驗的描述，因為有些人確實能在黑暗中看清東西。我在這裡提及萊辛巴赫不僅僅是因為他指定了一個基本條件，能夠使實驗室完全陷入黑暗中，讓那些感受性較低的人必須長時間在這實驗室里留待至能在其中看見東西為止。根據萊辛巴赫的描述，讓感受性很強的人立即或者在五到十分鐘後，看到所謂超能力水平才能看見的光並不是一件困難的事情，而對於感受性中等的人，則需要半個小時至兩或三小時。 我本人，以及一般的老年人，都清楚記得小時候人們將油脂蠟燭置於餐桌或書桌，並對這種照明方式感到很滿足。而如今，由於更亮的燈光照明方式普及開來，有人認為這反而削弱了人的視力，因為人們再也不能在蠟燭照明條件下看清物體了，除非特別努力的情況下。 我曾聽說了以下這個故事，講的是在一所工廠里，部分工作是由工人在家裡完成的。該工廠之前的照明條件不好，如今安裝了更明亮的照明裝置。沒過多久，工人們便要求重新啟用先前的照明裝置，因為他們反映當回家在正常的弱光照明條件下時，他們就無法正常工作了。 奧貝特在他的《間接視覺知識的貢獻》（Beitr.z.Kenntniss des indirecten Sehens）[13]一文中進行了如下的評論：「假如有人在一間非常黑暗的房間裡待上一兩天，那麼估計他所感覺到的房間亮度將會達到實際亮度的十倍。我舉一個發生在我自己身上的例子。我14歲的時候，有一次得了麻疹，在一間小黑屋裡被隔離了八天，屋裡太黑以至於剛進來的人都好像瞎了一樣，需要摸索一段時間。而我本人在其中待了幾天以後，就覺得房間變亮了，由於待在小黑屋中十分無聊，於是當我找到一張很小卻印刷精美的彩色地圖時感到非常高興。我可以清楚地分辨出地圖上的顏色，並且就像在大白天一樣閱讀出地圖上的文字。我在床上找到了一些書，幸好這些書從來沒被人收走，因為進入小黑屋的看守員根本看不見這些書，即使他們在房間裡待上幾分鐘也不行。所以，我可以說我的眼睛完全沒有受到疾病的影響。」 福斯特[14]評論了我提到的測光裝置的使用，他認為採用這種裝置在最低的光照水平下，有人可以在白色背景下識別出一個小黑矩形：「這個人先前已經在黑暗條件下待了很長一段時間，除了他之外，其他人都要求在不斷加強光照達一刻鐘之後，才能辨別出同一個物體。假如該觀察者盯著一片非常明亮的物體表面或者一束火焰看，即使是一秒鐘的時間，他的這種能力都會在一分鐘內消失，直到撤光後視網膜的能量重新匯集，他的能力才會恢復。由此可以很明顯地看出，視網膜中心是極容易被影響的。」 這些實驗結果似乎都挑戰著視覺中平行定律的有效性，光刺激的減少削弱了人的差別感受性，如我們已經提到的，對於黑暗中微熱或微亮物體的識別其實就是將它們從完全黑暗的背景中區別開來，這種識別在視覺感受模糊時是無法發生的。 然而，我們也已經看出在使用平行定律解釋中出現的偏差，與韋伯定律下限的偏差情況是相似的。當兩個待比較的部分中，有一個或者兩個接近黑暗的水平時，韋伯定律和平行定律都發揮不了作用。我們也同意平行定律的有效性範圍並不比韋伯定律的寬泛。 現在的問題是：（1）我們是否可以找到理由解釋平行定律適用範圍中存在的下限問題，就像我們在韋伯定律中發現的那樣？（2）這種不一致在照明量提高時是否會消失，就像在韋伯定律中的一樣？ 我很確信，這兩個問題的答案均為「是」。我先對第一個問題談談自己的看法。 眼睛已經被外部的光線刺激鈍化了，但眼內在光的下降卻很少。因此經過比較，內在光與外在光之間的相對差異就變小了。的確，內在光只能起到一定的加深感受的作用，就如我們對一個明亮物體的後像那樣，但這種作用不會消失。即使對於一個全盲患者而言，當外部強烈的光刺激不再形成任何影響後，他仍能看見黑色；的確他有時甚至能看到其他顏色。這是個有意義的事實，它說明了視網膜、視神經以及其他傳輸視刺激至大腦的各種組織，可能由於多種原因而發生障礙，從而導致視覺傳導受阻。而在我們目前的問題中，刺激作用非常微弱甚至根本不能引發內部神經衝動，但由內在光引起的感受喚醒是依賴於眼睛中央凹區域的，因此從根本上不會發生外部光情況下出現的問題。 這樣，假如內在光引發的感受真的不會因為眼睛的鈍化而被削弱，或者不如外部光削弱得那麼厲害，那麼必然可以將這種具有一定亮度的內在光引發的感受，視作一種對光的不變的感受。即使是全盲患者，一個可被視為最大程度上的對光不敏感者，在他眼中即使最強的視刺激也和內在光毫無兩樣，因為前者已經完全不能讓患者產生任何印象，但內在光的作用卻仍存在。正因為如此，如果戴上極深的墨鏡，那麼對光的區別性感受就會和光的感受一起消失了。 我們有必要按照以下順序，來敘述解釋以上論述有效性的證據：對於一個因為已經被光刺激去敏感化而很難在黑暗或微弱光線中看清東西的人——那些視覺區別能力弱的人——假如成分光足夠強，而眼內在光與其相比趨於零的前提下，他們應該和那些沒有被去敏感化的人一樣具有良好的區別能力。人們可以找到很多積極的證據來證明這個觀點。這一事實是令人信服的，因為它不是存在於我們的理論出版物中，而是存在於人們的常識里。 福斯特在他的著作里描述了晝盲症[15]：「某個夜晚，在燈光照明下，用單眼盯著一張白紙看，而另一隻眼須閉上且蒙上。在明亮的房間中你可能發現不了什麼太驚人的變化，即使當那隻閉上的眼睛睜開了也是如此。而當你走進一間黑暗的房間，差異就會立即清晰地呈現了。那隻盯著白紙看的眼睛前就像蒙上了一層霧氣，部分或完全遮擋了視線，而另一隻眼卻仍然能保持清晰的視覺。因此我們就會遇到一個之前不曾關注過的問題，即黑暗中定向的不確定性，因為在這種情況下，兩眼視覺區域發生了不同的感知（即從而導致雙眼視差與正常情況下不一樣了，因此影響定向），而這種情況在返回明亮的房間後就會立即消失。在第二項實驗系列中，我重複了奧貝特視網膜的空間感覺實驗（在燈光下進行），我經常會關注這種人為的單眼晝盲現象。有的人有時會出現十分鐘甚至更長時間的暫時性失明。一定距離外的煤氣燈對於人眼而言，看著很像燃燒的油燈發出的微弱紅色火焰，而我的周圍一片黑暗，以至於我很難進行物體的定向。一次閉上一隻眼睛，就可以使雙眼視網膜的能量產生巨大的差別，同時沒有閉上的那隻眼睛也並不會在黑暗中更靈敏。奧貝特發現這種人為的晝盲在去敏感化後一分鐘依然很嚴重，以至於他幾乎無法從一個24平方毫米的發光區域內區分出1.32毫米的條紋，而他沒有受到影響的另一隻眼睛則能在同等條件下識別到0.21毫米的條紋。而在我對這個實驗的重複過程中，我的視覺鈍化比他還嚴重，而且持續時間更長。」 這些觀察適用於健康的眼睛。不過可能對那些有眼疾、真正晝盲症的人進行實驗會更有意義，福斯特便比較觀察了這類人眼睛的去敏感化過程。 實驗存在兩種條件，一種是長時間待在強光處，眼睛就很難在黑暗中看見東西，另一種是長時間待在黑暗處，眼睛就很難在強光下看清東西，這兩種問題在以下兩種疾病中很常見，即晝盲症和夜盲症（nyctalopie）。福斯特在他的著作里通過嚴謹的觀察描述了以上有意義的內容。福斯特明確地將健康視網膜的去敏感化狀態和晝盲的一般性狀態相提並論，因為二者在一些關鍵點上極其相似。在一些而並非所有情況下，長時間暴露在強光環境下是晝盲症的誘因，而補救的方法是在黑暗中待上24至56小時。[16]但準確的晝盲症狀卻是這樣的，即病人與正常人相比，在光線微弱的條件下識別物體的能力差，但他們在強光下的視力與正常人是一樣的。實際上，福斯特在實驗結果中描述道，當夜幕降臨後或者在燈光微弱的環境裡，晝盲症患者就看不清任何物體了，而正常人卻可以看得很清楚；因此晝盲症患者需要更明亮的視覺條件，或者在保持亮度不變的前提下將物體體積放大，才能保證他們看見東西。此外，根據自己的測量結果，他補充道：「晝盲症患者在良好的照明或日光條件下能和正常人一樣看到很小的物體。但對於極小的物體，那就需要極強的光照條件了。 「在一些個別病例中，對於一些沉疴多年或者一些病情嚴重的患者而言，他們在日光下的視覺也出現了惡化，表現為病人需要非常強的燈光來辨別物體或進行閱讀，或者在一般條件下他們只能識別物體全貌而不能識別細節。」 根據福斯特的觀察，晝盲症的性質並不是像有人所想像的那樣在白天就不會出現了，因為在白天光線比較弱的情況下，患者就會出現在夜間同樣的問題。在一定程度上，晝盲者就如同一個健康人，當他從亮處進入到暗處時，能夠緩慢適應昏暗的光線，所以他最後能夠看清一開始看不到的物體。但他們與正常人又有區別：（a）他們進入黑暗的初始階段時的視力比正常人要差；（b）他們需要更長的調整期（四倍至十倍於正常人的時間）；（c）他們即使經過了長時間的調整，視力仍比一個已暗適應的健康人要差。這些結果都是福斯特採用提到的裝置完成的。 為了未來討論的需要，必須提供非常詳盡的觀察細節，因此我引用了其論文本身的內容。 按道理說，增加一些關於夜盲症研究的結果是很有必要的；可是我並沒有搜集到有關的內容。 根據位置來看，似乎在正常用眼的過程中，視網膜的中央凹位置相比於周邊位置更不易受到疲勞鈍化的影響，因為這部分位置對物體的視知覺相對周邊位置而言，應該更明亮更清楚。然而我們還很難找到充分的相關文獻。大家可以在我的論文裡找到一些相關觀察研究的內容進行參考，即《關於雙眼視力的一些條件》（Ueber einige Verhältnisse des binocularen Sehens, in denAbhandl.der sächs.soc.math.-phys.Cl.，Vol.Ⅳ，p.337）。 廣度感受領域內的實驗 我曾採用平均差誤法與等值法進行過一些比較實驗，有一次是關於下頜與上唇的，還有一次是關於五指的，主要目的是觀察在皮膚的不同區域，圓規兩腳間距導致感受的變化形式是否有不同，或者是這種比較中發現不了任何的本質性規律。我的實驗是為了說明這些區域互相之間沒有任何實質性的聯繫。因為我對此的觀察研究既不完整也不充分，因此目前我還不能給出更進一步的細節。 * * * 注釋： [1] 對於這種描述的情況比較難以理解，無法想像。——譯者注 [2] 表中正確判斷數和32hD的值並非總是對應的。 [3] 疼痛持續了數個星期，以至於我很擔心會造成長期損傷。一種芥末膏似乎減輕了我的疼痛。 [4] 即最後包含的試次數應為640×80＝51200個。 [5] 有意思的是，在1856年1月至3月的實驗中發現了明顯的練習作用，而這種效應在1858年10月連續兩天裡完成的重量提舉實驗中卻完全不存在，因為練習還不能發揮作用。在前一個實驗序列里，我在頭兩天就完成了104次和128次提舉，而最後最多能夠增加到692次；而且1858年10月19和20日兩天，我採用同樣的程序又只能分別完成122和118次提舉了。 [6] 雖然這一系列實驗主要是為了考察D值大小所產生的影響，但結果與其他短實驗系列相比卻更不規整。可能是疲勞誘發的設計出現了問題。不過D＝15，右手提舉時列z的數據卻是個例外，它與假設十分相符，即與D值成比例。因此我們必須注意到無論什麼情況下對於較小的D值，得到可信結果的唯一辦法是提高抽樣的數量。 [7] 應為u值，可能為印刷錯誤。——譯者注 [8] 表中給出的參數r是一天內對四種主要條件下所有D值對應的r值加和的結果。 [9] 應為兩組，可能為印刷錯誤。——譯者注 [10] Progr.coll., p.96. [11] Progr.coll., p.97. [12] 每次提到這個問題，費希納就被難住了。他在1838年就在實驗中發現並描述了後像這一現象，但他並不了解適應的原理。因此他對視網膜的自發光感到疑惑。——譯者注 [13] Moleschott,Unters.，Ⅳ，p.224. [14] Ueber Hemeralopie, pp.13, 32. [15] 費希納在這一章使用的hemeralopie一詞，在現代更多指的是晝盲症，而可能在當時意義並不是特別明確，因此在敘述中經常感覺到意義顛倒。在本書中均按照原文的意思進行翻譯，請讀者注意。——譯者注 [16] 魯特曾用自己的實驗結論證明了這一點。