Gustav Fechner

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人在地球上不是活一次,而是活三次:他生命的第一阶段是持续的睡眠;第二阶段是睡眠和清醒交替;第三阶段是永远清醒。

Gustav Theodor Fechner是德国实验心理学家、哲学家和物理学家。他是实验心理学的早期先驱和心理物理学的创始人,激励了许多20世纪的科学家和哲学家。他还因通过公式S = K ln ⁡ I证明了心理感觉与刺激物理强度之间的非线性关系而获得认可,该公式后来被称为Weber–Fechner定律。

早年生活和科学生涯

Fechner出生于Lower Lusatia的Groß Särchen,靠近Muskau,他的父亲是一名牧师。尽管由虔诚的父亲养大,Fechner后来成为了无神论者。他首先在现在位于波兰西部的Żary(即Sorau)接受教育。

1817年他在Dresden的Medizinische Akademie Carl Gustav Carus学习医学,从1818年开始在Leipzig大学学习,他在这座城市度过了他的余生。他于1835年从Leipzig获得了博士学位。

1834年他被任命为Leipzig物理学教授。但1839年,他在研究颜色和视觉现象时患上了眼部疾病,经历了许多痛苦后辞职。随后恢复后,他转向研究心灵及其与身体的关系,在他的著作所涉及的主题上进行公开讲座。当躺在床上时,Fechner对心理感觉和物质感觉之间的关系有了一个洞察。这个洞察在心理学的发展中证明是重要的,因为心理世界和物理世界之间现在存在了一个定量关系。

贡献

Fechner发表了化学和物理论文,并从法语翻译了Jean-Baptiste Biot和Louis Jacques Thénard的化学著作。他还写过几首诗和幽默作品,例如1825年的Vergleichende Anatomie der Engel,用笔名"Dr. Mises"发表。

心理物理学要素

Fechner的划时代著作是他的1860年《心理物理学要素》(Elemente der Psychophysik)。他从一元论思想开始,认为身体事实和意识事实虽然不可相互归约,但是同一现实的不同方面。他的独创性在于尝试发现它们之间的确切数学关系。他的研究最著名的成果是被称为Weber–Fechner定律的规律,可以表述如下:

为了使感觉的强度按算术级数增加,刺激必须按几何级数增加。

该定律被发现极其有用,但对于非常微弱和非常强烈的感觉失效。在其有用范围内,Fechner定律是感觉是物理强度的对数函数。S. S. Stevens指出,这样的定律不能解释感知刺激之间关系的事实,例如黑色、深灰色、灰色、浅灰色和白色纸张的感知关系在整体强度变化时(即纸张照度水平的变化)保持不变。他在1961年发表的著名论文《为了荣耀Fechner并废除他的定律》中提议,刺激强度与知觉通过幂律相关联。

Fechner用于获得任何感觉中单位数的一般公式是S = c log R,其中S代表感觉,R代表数值估计的刺激,c代表必须在每个特定的敏感性阶段通过实验单独确定的常数。Fechner的推理受到批评,理由是虽然刺激是复合的,但感觉不是。William James说:"每一种感觉都呈现为一个不可分割的单位;对于将它们视为组合的单位这一观点读出任何清晰的意义是完全不可能的。"

Fechner颜色效应

1838年,他还研究了仍然神秘的知觉错觉,称为Fechner颜色效应,其中颜色在黑白运动图案中看到。英国记者和业余科学家Charles Benham在1894年通过发明以他的名字命名的陀螺Benham's top,使英语使用者能够了解这种效应。Fechner和Benham是否曾经真正面对面见过没有人知道。

中位数

1878年,Fechner发表了一篇论文,在其中他发展了中位数的概念。他后来深入研究了实验美学,并试图确定美学上令人愉悦的物体的形状和尺寸。他主要使用绘画的大小作为他的数据库。在他1876年的《美学导论》(Vorschule der Aesthetik)中,他使用了极端等级法来进行主观判断。

Benham盘的示例

Fechner通常被认为是将中位数引入数据形式分析的人。

联觉

1871年,Fechner报告了73名联觉者的有色字母视觉的第一项实证调查。他的工作在1880年代被Francis Galton的工作所追随。

胼胝体分裂

Fechner关于意识的一个推测涉及大脑。在他的时代,人们已经知道大脑是双侧对称的,两个半球之间有一个深层分裂,它们由称为胼胝体的连接纤维束相连。Fechner推测,如果胼胝体被分裂,会产生两个独立的意识流——心灵会变成两个。然而,Fechner认为他的理论永远不会被测试;他是错误的。在二十世纪中期,Roger Sperry和Michael Gazzaniga对胼胝体被切断的癫痫患者进行了研究,观察到Fechner的想法是正确的。

黄金分割假设

Fechner构造了十个矩形,宽度与长度的比率不同,并要求众多观察者选择"最佳"和"最差"的矩形形状。他关心的是不同比例矩形的视觉吸引力。参与者被明确指示忽略他们与矩形的任何关联,例如与类似比率的物体的关联。被最多参与者选为"最佳"和被最少参与者选为"最差"的矩形的比率为0.62 21:34。这个比率被称为"黄金分割"或黄金比率,指的是矩形宽度与长度的比率,它对眼睛最具吸引力。Carl Stumpf是这项研究的参与者。

然而,关于实验本身一直存在一些争议,因为Fechner故意丢弃了不符合他需要的研究结果这一事实变得众所周知,许多数学家,包括Mario Livio,都反驳了实验结果。

两部分正态分布

在他身后发表的1897年《集体测量学》(Kollektivmasslehre)中,Fechner引入了Zweiseitige Gauss'sche Gesetz或两部分正态分布,以适应他在许多领域观察到的经验频率分布中的不对称性。该分布已被在不同领域工作的多位作者独立重新发现。

Fechner悖论

1861年,Fechner报告说,如果他用一块暗玻璃覆盖一只眼睛看光,然后闭上那只眼睛,光似乎变得更亮,尽管进入他眼睛的光线更少。这种现象后来被称为Fechner悖论。它一直是许多研究论文的主题,包括在2000年代。它之所以发生是因为双眼睁开时光的感知亮度类似于用一只眼睛各自看到的光的平均亮度。

影响

Fechner与Wilhelm Wundt和Hermann von Helmholtz一起,被认为是现代实验心理学的创始人之一。他最明确的贡献是证明了因为心灵容易被测量和数学处理,心理学有可能成为一门定量科学。Immanuel Kant等理论家长期声称这是不可能的,因此心理学科学也是不可能的。

尽管他对心理物理学有广泛的影响,但他的一般哲学的实际弟子很少。Ernst Mach受到他的心理物理学工作的启发。William James也钦佩他的工作:1904年,他为Fechner的《死后生活小书》(Büchlein vom Leben nach dem Tode)的英文翻译写了一个令人钦佩的介绍。此外,他影响了Sigmund Freud,Freud在他的《梦的解析》中引入心理位置概念时提到Fechner,并用显微镜比喻来说明。

Fechner的世界观高度泛灵论化。他在植物、地球、星星、整个宇宙的各处都感受到了生命的刺激。人站在植物的灵魂和星星灵魂(即天使)之间。作为宇宙灵魂的上帝,必须被理解为具有类似于人的存在。自然规律只是上帝完美展开的方式。在他最后的著作中,年迈但满怀希望的Fechner,将这种欢乐的世界"白昼观"与死气沉沉的物质主义"夜晚观"形成对比。Fechner的美学工作也很重要。他进行了实验以证明某些抽象形式和比例对我们的感官自然令人愉悦,并给出了美学联想工作方式的一些新插图。Charles Hartshorne将他视为他和Alfred North Whitehead的哲学的前身,并遗憾Fechner的哲学工作长期以来被忽视。

Fechner在前人和当代人方面的立场没有明确定义。他远远是Schelling的弟子,从Baruch Spinoza、G. W. Leibniz、Johann Friedrich Herbart、Arthur Schopenhauer和Christian Hermann Weisse学到了很多,并坚定地拒绝了G. W. F. Hegel和Rudolf Hermann Lotze的单子论。

Fechner的工作继续对现代科学产生影响,激励了Jan Koenderink、Farley Norman、David Heeger等研究人员继续探索人类感知能力。

荣誉

Fechner陨石坑

1970年,国际天文学联合会以Fechner的名字命名了月球远侧的一个陨石坑。

Fechner日

1985年,国际心理物理学会将其年度会议称为Fechner日。该会议现在计划包括10月22日,以允许心理物理学家庆祝Fechner在1850年那天清晨醒来并有了研究心灵新方法的周年纪念。Fechner日每年举行,2018年的Fechner日是第34届。它由不同的学术主办方每年组织一次。

家庭和晚年生活

关于Fechner的晚年知之甚少,也不知道他死亡的情况、原因和方式。

Fechner是画家Eduard Clemens Fechner和Clementine Wieck Fechner的兄弟,当Clementine成为他的父亲Friedrich Wieck的第二任妻子时,Clementine Wieck Fechner是Clara Wieck的继母。

著作

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