פסיכופיזיקה
היסטוריה

פסיכופיזיקה היא אחד הענפים הראשונים שהתפתחו בפסיכולוגיה, ושהחלו את ביסוסה כתחום מדעי. המונח נטבע לראשונה על ידי גוסטב פכנר ב־1860, כאשר תיאר בספרו, "Elemente der Psychophysik", את מחקריו בנושא הקשר שבין העולם הפיזי לבין האופן בו אנו תופסים אותו. כפיזיקאי ופילוסוף, פכנר ניסה לספק שיטות לבחינת הקשר שבין העולם הנצפה והאובייקטיבי לבין התרשמותו ותחושותיו הפרטיות של האדם לגביו. חשיבות מחקרו של פכנר נבעה מהעובדה שרבים מהמדענים והפילוסופים בני התקופה טענו כי אין אפשרות למדוד את תודעת האדם. פכנר קיבל השראה למחקרו מתוצאות ניסוייו של ארנסט היינריך ובר, אשר בחן בשנות ה־30 של המאה ה־19 את האיכויות הפסיכופיזיות של חושי המגע והראייה ושאת ממצאיו תיאר פכנר בספרו. באחד מניסוייו ביקש ובר מנחקר שעיניו כוסו להעריך את משקלו של חפץ שהחזיק בידיו: הנחקר התבקש להגיב כאשר הוא חש שהמשקל השתנה. ובר הניח עבור פכנר את יסודות הפסיכופיזיקה, כשזיהה כי עבור כל אופנות חושית ישנו הבדל מינימלי בעוצמת הגירוי הנדרש על מנת שאדם יוכל לזהותו. את ההבדל המובחן המזערי ביותר בעוצמת הגירוי ובר כינה JND‏ (Just Noticeable DIfference) וטען כי הוא קבוע בעבור כל אחד מן החושים. ובר ניסח את "חוק ובר" בצורה הבאה:
כמו כן, ובר מצא כי ה־JND היה יחסי למשקל ההתחלתי שאותו נשא הנחקר בידיו. כלומר, אם המשקל המקורי הוכפל, נדרשה תוספת כפולה של משקל כדי שהנחקר יבחין בהבדל בשנית, אך היחס בין הגירוי ההתחלתי לתוספת נותר קבוע ונבע מערך קבוע ובר עבור אותה אופנות חושית. במחקרים מודרניים נמצא כי חוק ובר נכון לרוב החושים, כל עוד עוצמת הגירוי לא קרובה מדי לסף המוחלט.
מגילוייו אלו של ובר, פכנר פיתח סולם לוגריתמי, אשר ידוע בתור "סולם פכנר". פכנר גילה בניסוייו כי לבני אדם שונים רגישות שונה לגירויים שונים. לדוגמה, היכולת לתפוס הבדלים בעוצמת אור עשויה להיות קשורה ביכולת הראייה האינדיבידואלית של אדם ואינה זהה בין אנשים שונים. הוא השתמש בגילוי זה על מנת לערוך במעט את חוק ובר והוסיף לו את מימד התחושה הסובייקטיבית. הוא טען כי עוצמת התפיסה של גירוי נגזרת מהלוגריתם של עוצמת הגירוי האמיתית הנמדדת באמצעים טכנולוגיים שאינם אנושיים. על כן, בשונה מוובר, פכנר טען כי הקשר בין הגירוי לתפיסה שלו אינו ישר, אלא לוגריתמי. כלומר, בעוד שהתוספת הנדרשת לעוצמת הגירוי עולה ככל שעוצמתו ההתחלתית עולה, ה־JND, תחושת האדם כי דבר מה השתנה, נותרת זהה כל העת. פכנר ניסח את החוק שלו, שנקרא כעת "חוק ובר-פכנר" בנוסחה הבאה:
ממצאיהם של ובר ופכנר היוו את אחד הבסיסים להפיכתה של הפסיכולוגיה למדע. ב־1879 הקים אבי הפסיכולוגיה הניסויית, וילהלם וונדט, את המעבדה הראשונה לחקר הפסיכולוגיה באוניברסיטת לייפציג. וונדט, שעסק גם בסטרוקטורליזם, חקר כיצד נותנת התודעה משמעות לגירויים השונים שהחושים מעבירים למוח. אחת השיטות בהן בדק את הנושא הייתה האינטרוספקציה (התבוננות פנימה), עליה גם התבסס פכנר ושעמדה בסתירה לגישה הביהביוריסטית המתחרה. ג'ורג' אליאס מילר (1860–1934) אף הוא ייסד מעבדה גדולה לחקר תחום זה, ותרומותיו שעיצבו תחום זה כפי שאנו מכירים אותו כיום, נופלות רק משל פכנר. במהלך שנות ה־30 החל לתפוס תאוצה מודל הגירוי-תגובה, החוקר את תהליכי העיבוד והתודעה המודעים ושאינם מודעים. בשיטה זו השתמשו צ'ארלס פרס ותלמידו ג'וזף ג'סטרו, כשניסו לחקור ולאשש מבחינה אמפירית את ממצאיו של פכנר והצליחו לעשות כן כמעט עם כל מסקנותיו. השניים השתמשו במערך מחקר עם מדידות חוזרות וסמיות כפולה על מנת לבחון את יכולתם של הנבדקים לזהות שינויים במשקלה של משקולת שהונחה על ידם, בדומה לוובר ופכנר, אך באופן מקצועי ומהימן יותר.
גם גישות מודרניות לבחינת התפיסה החושית מודדות את יכולתו של הנבדק להבחין נכונה בקיומו של גירוי או בהבחנה שלו מגירוי אחר – אחת מהשיטות הנפוצות היא תאוריית גילוי האותות, שלוקחת בחשבון גם נטיות אישיות של הנבדק. גישות אלו מתעלמות לרוב מעוצמת התחושה ועוסקות רק בקיומה או היעדרה. הגישה הסובייקטיבית, שעמדתה מתבססת על מחקריו של סטנלי סמית' סטיבנס, עוסקת בתחושה גם באופן כמותי. על אף שגם קודמיו עסקו בתפיסת עוצמה, רק סטיבנס ב־1957 המציא את מושג ה"סילום" או "הערכת עוצמה". סטיבנס מצא כי עבור גירויים מסוימים (דוגמת בהירות) העלייה בעוצמה הנתפסת דומה לסולם הלוגריתמי שהמציא פכנר. אולם, הוא מצא כי גירויים שונים יכולים להניב גם עקומות מסוג שונה – הוא מצא כי עוצמתו הנתפסת של זרם חשמלי למשל עולה באופן מעריכי, כלומר, עלייה דומה בעוצמת הגירוי מניבה בכל פעם עוצמה נתפסת גדולה יותר. מנגד, הוא גם מצא כי בעבור גירויים מסוימים ישנו יחס ישר כמעט מושלם בין עוצמת הגירוי האמיתית לבין זו הנתפסת, כדוגמת אורך קו המצויר על מסך. בניגוד לסולם הלוגריתמי של פכנר, סטיבנס המציא את חוק החזקה של סטיבנס, אשר מתאר באופן מעריכי את הקשר שבין עליה בעוצמת הגירוי הפיזי לעליה בעוצמתו הנתפסת. סטיבנס ניסח את חוק החזקה שלו בצורה הבאה:
במהלך השנים פותחו שיטות נוספות לבחינת הקשר שבין גירוי לאופן בו הוא נתפס. למשל, על פי הגישה הפנומנולוגית, מתבקשים הנבדקים להתריע כאשר הם מבחינים בגירוי כלשהו. הבחינה יכולה להתבצע ברמה בסיסית מאוד, כמו להבחין בגירוי הקטן מהגירויים האחרים או בגירוי שצבעו שונה מהגירויים האחרים. לחלופין, ניתן גם לבקש מהנבדק להבחין בין ריחות שונים או צלילים בתדרים שונים. כמו כן, לעיתים נבדק גם זמן התגובה של הנבדק בהבחנה של גירויים או בזיהוי שלהם.