第二卷 新科學的奠基人 第四章 物理主義者 -2
在我看來，除了實際的真理之外，談論我們的思想是不是有別種可能的正確性是不可能產生任何意義的。我們對事物的想法除了是一些符號，一些自然的事物信號之外不可能是別的任何東西，我們學會如何使用這些符號，以便於調整自己的運動，改善自己的行為。知道如何正確地閱讀這些符號以後，我們就可以藉助這些幫助而調節自己的行動，這樣就可以帶來所需要的結果，也就是，這樣一來，所預期的新的感知就會來臨……因此，詢問朱紅（硫化汞）如我們所看到的樣子，是不是真正的紅，或者只是我們的感官錯覺，這是沒有任何意義的。紅的感覺就是正常的眼對自朱紅上反射出來的光的正常反應……說從朱紅上反射出來的光波具有某種長度卻是不同的一個說法，如果不考慮到人類眼睛的特別本質，這個說法也是完全正確的。
他的第一個歷史性的研究成果是測量了神經脈衝在神經纖維上的傳遞速度。他的老師穆勒跟同時代的大部分生理學家一樣採納了伽伐尼的神經脈衝電本質說，認為神經系統有點像一卷連續的電線，電流以極高的速度在裏面流動——根據一種猜測是幾近光速。可是，亥姆霍茲的朋友杜布瓦·雷蒙德早已從化學上分析過神經纖維，並提出，這些脈衝不一定全是電流，而是電化學形式，若如此，其速度則相對較慢。
費希納不久寫了一本書，討論植物的精神生活，在餘下的幾年裡，他尋找辦法來宣傳自己的泛靈論，即意識與物質在整個世界里是共同存在的。
亥姆霍茲堅決反對這種准神秘化的觀點，他寫了一篇論文，名叫「力的守恆」，以他的青蛙數據和他的物理知識為基礎，並於1847年將它提交給了柏林物理學會。他的論點是，所有的機器都遵守能量守恆的法則，因此，永恆的運動是不可能的。然後，他說，在有機界事情也是這樣的，生活活力因為沒有能量來源，因此是違反這條法則，因而也是不存在的。簡短地說，他把生理學建立在牛頓力學的立場上。這篇文章使他贏得了很高的聲望，使普魯士政府不再要求他服兵役，而讓他在柏林藝術科學院當解剖學講師，一年以後又指派他擔任哥尼斯堡大學的生理學教授。
他還測量了人類受試者神經脈衝的速度。他請志願者在感到他從腳趾或者大腿上施放的一陣輕微電流時，立即舉手示意。這些實驗得出的數字從每秒165-330英尺不等，可是，亥姆霍茲認為這些數字沒有從青蛙腿上得出的數字準確可靠。有關人體測試的某些東西傾向於有很大的可變性。
最後，亥姆霍茲並沒有完全擊敗反對者，先天論以一種或另一種掩護存活下來，包括格式塔心理學和更近時期的基因心理學和對氣質的分析。可是，自亥姆霍茲時代以後的心理學主流大部分都是實證主義和實驗性的。他本人認為自己不是一位心理學家，可是，他將會吃驚地發現，他對心理學產生的深遠影響超過了他對物理學和生理學的貢獻。
為了認識韋柏在19世紀30年代進行的這項實驗有何等重要，我們可以考慮這個時期。詹姆斯·密爾連辦公桌都沒有離開就在倡導過於簡單的聯想主義；喬安·弗里德里奇·赫巴特坐在哥丁根大學康德的教席上重複著康德的主張，即心理學不可能成為一門實驗科學；喬安·克里斯托弗·斯波茨海姆在他聲名最顯赫的時候對一群熱切的支持者說，顱相學家可以根據一個人頭顱的形狀判斷他的性格。
跟其他許多生理機械論者一樣，韋柏也接受過醫學培訓並在生理學和解剖學研究中找到自己的專業。在他事業的早期，韋柏醉心於確定在身體不同部位引發碰觸感所需要的最低觸知刺|激，可很快就進而研究更複雜和更有趣的感覺靈敏度問題。許多年以前，瑞士數學家丹尼爾·伯努利曾有一項敏銳的心理學發現：一位貧窮的人得到一個法朗時，會比一位富人得到一個法郎時感覺更加走運些；從任何數量的金錢中產生的獲得感取決於一個人的經濟地位。這使韋柏形成了一個類似的推斷：我們在兩個刺|激之間能夠感覺到的最小的區別——比如，兩隻法碼——並不是一個客觀的、固定的量，而是主觀的，且隨物體的重量而變化。
最終，他自己慢慢好起來了，過了一陣子后，他就可看見東西而且眼睛不疼，而且還能與人講話。他在好幾個月的時間里第一次到花園去散步時，花兒看上去更明亮，色彩更鮮艷，比以前更美麗，他感覺到自己對這些東西施予了內在的光，他立即就抓住了這一點的意義：
δ（R）／R＝k，
亥姆霍茲駁斥了這種看法。他寫道，先天論是「一種非必然的推想」；它依賴無法證明的假設，而且對實驗理論可證實的事實沒有作出任何貢獻。他用來證實經驗就是一些使我們能夠把成對的圖象作為一個單一的圖象來感知的東西的最強有力的證據就是立體鏡。這個儀器是1833年由查爾斯·惠斯通發明的，通過這個儀器，觀察的人看到的不是兩個同等的圖象，而是兩個從稍有不同的角度取來的稍為不同的圖象。這些圖象投射在視網膜上，因此並不能夠形成點對點的偶合，可是如果一個新來的觀察者在立體鏡裏面看一陣子后，他或者她突然看到一個圖象——三維的圖象。兩種並非等同的圖象的合併得出了一個與任何一個圖象都不同的圖象，這是發生在大腦里的經驗導致的結果。
粗毛衣針？
神經生理學：馮·亥姆霍茲
費希納接受過物理學和數學的訓練，他感覺到，當刺|激的強度增大時，它應該要求更大的差別（絕對值上的差別）來產生一定大小的感覺增大。從數學上來說，刺|激在長度上的幾何增大會導致感覺的算術增大。一項臨時的示意：按照傳遞到耳朵上的能量，一陣雷聲的響聲比日常談話的聲音要響好多倍；按分貝——分貝是指人耳能夠分辨的最小響度差別——來說，它只是響兩倍而已。
我
https://ｒeａｄ.９9csw•ｃｏm們再回到1852年的亥姆霍茲。確定了神經脈衝的傳遞速度，併發明了眼底鏡之後，他開始對彩色視覺產生了興趣。自從牛頓1672年發現太陽的白光是所有可視色彩光的混合后，生理學家和心理學家們都試著想看看眼睛和思維是如何感知色彩的。最讓人困惑的是，當所有色彩的光混合在一起時，我們會看見白色，然而，當兩種互補色，比如紅色的某種色調與藍綠色的光混合在一起時也是白色，同樣，我們看見純桔紅光的時候會看見桔紅，可是，當紅色和黃色光混合在一起時也會變成桔紅色。
一種是極限的方法，費希納本人管它叫「僅僅可以注意到的差別法」。為了確定一個刺|激的臨界值，實驗者一次提供一個刺|激，從最低的量開始逐漸加大強度，直到受試者可以感受到刺|激為止為了確定僅僅可以注意到的差別，實驗者提供一個「標準的」刺繳和一個「比較用的」刺|激，以小幅度增大兩種之間的差別，直到受試者說可以感覺到為止。
韋柏進而對其它感覺系統進行了類似的實驗，以決定，除其它因素以外，兩條線的長度，兩個物體的溫度，兩個光源的亮度，兩個音調的音高等之間的最小可感知差別。在每種情況下，韋柏都發現，最小可感知差別的大小隨標準單位刺|激（第二個與之進行比較的那一個）的程度變化而變化，而且，這兩種刺|激之間的比率是一個常數。有趣的是，最小可感知差別與標準之間的比率在不同的感覺系統中有很大的差別。視覺是最為敏感的一種，可以區別光線強度的六十分之一。在痛苦的程度上，最小可感知差別為三十分之一；在音高區分中為十分之一；在嗅覺中為四分之一；味覺為三分之一。韋柏以一個簡單的公式總結了這個規律：
我毫不懷疑我已經發現了花朵的靈魂，並以我極奇怪的、受到魔力影響的情緒想到：這是躲藏在這個世界的隔板之後的花園。整個地球和它的球體本身只是這個花園周圍的一道籬笆，是為了擋住仍然在外面等待著的人們。
儘管他只有30出頭而且是飛黃騰達之時——他於1833年結婚並於1834年獲得全職教授職位——可是，他的身體狀況卻持續惡化。「我無法入睡，身心疲勞，不能思想，甚至引起我失去了對人生的信心」，他後來評述這一時期的生活。他去溫泉浴場尋求治療，可沒有效果。然後，他想通過研究余象而轉移自己的注意力——這是他第一次進入心理學研究——中途，他戴著太陽鏡長時間觀測太陽。他對余象的研究得到認可——亥姆霍茲，如我們所知的，使用到了他的一些數據——可是，作為觀察的結果，費希納患上了嚴重的恐光症，情感全線崩潰。
為了檢測該假想，韋相請志願者先拿起一個法碼，然後再拿起第二個，再說哪一個重些。他利用重量不同的一系列法碼成功地確定了最小的差別——「僅可注意到的差別」（j．n．d．）——這是他的受試者可以感覺到的區別。如他正確地猜測到的一樣，僅可以注意到的差別並不是一個具體不變的重量。第一個法碼的重量越大，他的受試者能夠感覺到它之前的差別越是大；第一個法碼的重量越輕，他們的感覺敏感度也就越高。他後來報告說：「最小可感知差別就是兩個以約39對40的關係擺在一起的重量，即是說，其中一個比另一個重四十分之一。」如果第一個重物重一盎司，則第二個重物的最小可感知差別為四十分之一盎司；如果是10盎司重，則第二個重量的最小可感知差別為四分之一盎司。
亥姆霍茲從不認為他本人是位心理學家，他主要的興趣在於物理學。儘管他職業生涯最初的20年很大程度上都獻給了生理學，但他在這個時期的目標，卻是要用感覺器官和神經系統的物理學術語來解釋感知；途中，他對實驗心理學施加了巨大的影響。可笑的是，在他那個時代，亥姆霍茲最著名的科學成就，卻是一件只花了他8天時間，且他自己也認為不值一提的東西——眼底鏡的發明，有了這玩意兒后，醫生們才第一次有了察看活體視網膜的機會。
三色理論是一項了不起的成就，它是一種可檢測的、有關意識如何感知色彩的機械論解釋。根據一個個的連接，從外部世界到大腦的接受區，亥姆霍茲築起了一根因果現象之鏈，替代了哲學家和生理學家們的一些猜測和幻想。它的形式雖然更為複雜，但至今仍然是色彩視覺理論當中最具有支配地位的理論，並且打翻了每種接受器中的神經攜帶著不同種類的能量的觀點。
在餘下的二十多年時間里，亥姆霍茲大部分時間都投入了對感覺和感知生理學的研究當中。（從那時起，他認為自己主要是柏林大學的一位物理學家。）
僅可注意到的差別：韋柏
沒有費希納……也許仍然會有一種實驗心理學……可是，在實驗體中，卻不可能出現如此廣泛的科學範疇，因為，如果測量不能成為科學的工具之一，則我們很難認為某個課題是符合科學的。因為他所做的事情和他做這些事情的時代，費希納創立了實驗計量心理學，並把這門學問從其原來的途徑搬回來導入了正軌。人們也許可以稱他做實驗心理學「之父」，或者，人們也許會把這個稱號送給馮特。這沒有什麼關係。費希納種下了肥沃的思想之種，它生長起來，並帶來了豐碩的成果。
費希納在萊比錫大學學習了醫學，可是，1822年，拿到學位后，他的興趣轉到了物理學和數學上。有好幾年他通過把一系列用法語寫的物理學及化學手冊翻譯成德文來養活自己。幾年之內，費希納共翻譯了九千多頁，之後，從1824年起，他開始在大學講授物理學，在電流上進行了一個很大的研究項目，並寫作了無數的專業文章。這種忙碌的節奏使他在物理學上獲得了巨大的聲譽，可也付出了很大的代價：他開始出現頭疼病，read.99csw.com並一陣陣子失去了對思想的控制，這使他經常心醉神迷地忙於一大堆瑣屑之事。
如果像他這樣一位可敬的老人會用他的怪想使這門科學永久地背上負擔，而且，在一個充滿各種容易產生成果的。引人注目的事物的世界里，如果迫使未來的學者們在這些繁雜的田地里耕耘，不僅要去研究他的作品，而且得研究那些反對他的更枯燥的作品，那可真是一件要命的事。
或者在費希納看來是這樣的。這個推理的邏輯也許會逃過非神秘主義者。可是，他倒是提出了一個非常有效和重要的問題，即意識感知外部世界的準確性：刺|激的強度與它產生的感覺之間是否存在前後一致的數學關係？從直覺上來說，可能是這樣的：光線越亮，我們看上去就越覺得亮。可是，如果你讓光的亮度翻一倍，感覺的強度是否也強一倍呢？或者某種別的、好像是真實的關係存在著呢？
杜布瓦·雷蒙德給這個學會帶來了一位朋友，就是赫爾曼·亥姆霍茲（1821 -1894），他是駐紮在波茨坦的一個軍團的外科大夫。這位害羞、不苟言笑的年輕人長著一個寬寬的前額和炯炯有神的大眼睛，不管論個性還是地位，他看上去都不太可能成為這個學會激進理論的旗手。可是，在幾年之內，他偏偏就成了這麼一個人。他在神經傳遞、色彩、視覺、聽力和空間感上進行的研究，都清晰地顯示出了支撐精神功能的神經學過程都是物質的，而且能夠通過實驗進行調查。
1845年、一批年輕的生理學家發起成立了一個小小的協會，即柏林自然學會，以宣傳他們的觀點，即所有的現象包括神經及精神過程，都可以用物理原理進行解釋。這些年輕人早先都是穆勒的學生，其中一位，即杜布瓦·雷蒙德，早先就提出過前面提到過的機械論教條：「除了常見的物理-化學力之外，有機體內不存在別的任何力。」
為了表達刺|激強度與感覺強度之間的關係，費希納從數學上轉變了韋柏定律，重新加以調整然後寫出來：
接下來，他讓這些受試者戴著眼鏡繼續抓物體，然後碰觸物體；他們開始得有意識地向從眼鏡裏面看到的物體的左邊伸手，可是，幾分鐘后，他們很快就毫不猶豫地按照物體實際的位置去抓物體了。他們已經經歷了感知適應，他們的意識已經重新解釋了從視覺神經傳遞過來的信息，而且能夠根據現實的相對關係看見物體了。
S＝k log R，
亥姆霍茲的彩色視覺研究，只是他在許多年裡對視覺感知全面探索的一個部分。他的研究成果，即《生理光學手冊）（1856-1867），厚達50萬字，除了他自己進行的研究之外，還包括前人在這方面進行的所有研究成果。在好幾代人當中，這本著作一直是對人眼光學和神經性質研究的權威著作。他還就聽力寫過一部類似的著作，只是沒有這一本厚而已。
可是，他的證據是無法反駁的，最初抵抗一陣子后，他的理論最終還是贏得了廣泛的認同。如果他沒有做別的任何事情，光是這一點就可以使他成為心理學史上永垂不朽的人，因為這個發現所鋪平的道路，如艾德溫·波林所言：「是實驗心理學今後所有的工作都必須走的，如精神活動及反應時間的測時法……它使靈魂回到了時間里，它把無法說清的東西測量出來了，實際上捕捉住自然科學的勞作中最基本的意識代理人。」
這種區分對亥姆霍茲的認識論至關重要。他同意康德的觀點，認為感覺是由意識來解釋並賦予意義的，可是，他不同意康德認為意識無生就具有能提供這些意義的「範疇」和「直覺」的觀點。反過來，他說，意識學會了通過試誤法來解釋感覺——就是學習對一個視感覺來說，哪些反應會產生一個預期的結果，而哪些不產生預期的結果。
這個公式的意思是，在任何感覺系統中，最小可感知刺|激（R）和標準刺|激強度R之間的比率是一個常數K。這個公式被稱作韋柏定律，是這方面最早的一個定律——生理與心理世界之間準確計量的相互關係。這是實驗心理學家自此以後一直在尋找的那種概括的原型。
在他使用過的三種實驗測量方法當中，他從前人那裡借來了兩種並使之完善，然後自己發明了第三種。直到當時為止，沒有人曾使用過這種極仔細、可能準確控制和數量測量方法來探索心理學的反應。他的方法很快就被廣泛接受，而且在今天心理學的每一個實驗室里還在經常使用著。
亥姆霍茲在部隊服役時就開始了他的研究生涯。因為是在和平時期，他有許多的空休時間，因此，他在營房裡搭起來一間實驗室，並在這裏進行青蛙解剖實驗，目的是要支持一種機械主義的行為觀點。他測量了青蛙產生的能量和熱量，並想法以青蛙攝取的食物的氧化量來解釋。今天，這聽起來很是新鮮，可在1845年，許多生理學家都是「活力論者」，他們相信，生命的過程有一部分是由非物質和不可感知的「生命活力」所控制的，而生命活力就是某種後來被稱作靈魂的翻版（說是在所有的生物中都存在的。）
後來的心理學家們已經發現有錯誤，甚至駁倒了他的發現中的每個地方，可是，他的方法不僅仍然有用，而且是感覺測量中最基本的方法。波林總結了費希納相互矛盾的成就：
可是，很多人並不持這樣的看法。儘管對費希納說僅僅可以注意到的差別都是相等的這個假想的有效性存在激烈的爭論，可是，他的方法一般卻都認為是天才的突破。對刺|激和反應兩者之間的關係進行計量研究的時機已經成熟；許多心理學家幾乎立即就開始利用費希納的三個方法了，這三個方法將肉體的生理機構與它們所引起的主觀的經驗連接起來了。（費希納本人儘管仍然還在寫文章為他的心理物理學辯護，可是；他把漫長餘生的大部分都貢獻給美學、輕度異常現象。統計學和泛心靈哲學的研究上了。）
最後，當他們摘下眼鏡再抓物read.99csw.com體時，他們又錯過了物體，這次是抓到實際物體的左邊去了。他們正常的空間方向感需要一段時間複原。
第二個方法是常量刺|激法，費希納本人叫它「正確和錯誤情況法」。實驗者一次又一次提供等量的刺|激——在臨界值上的單個刺|激或者成對相似的刺|激。受試者回答說「有了」（意思是說，他感受到了它，或者兩者有了不同），或者說「沒有」（表示他沒有感覺到，或者兩個刺繳沒有什麼不同。）受試者的回答得出平均值，而這些平均值會指明，在任何指定的刺|激水平，或者兩個刺|激之間的差別上，受試者有沒有可能會感覺到這些刺|激，或者兩個刺|激之間的差別。
為了通過實驗確立他的直覺，費希納得解決一個看上去無法解決的問題：他可以很容易地測量刺|激強度，可是感覺是個主觀的東西，而且無法測量。可是，他推想，儘管他不能直接地觀察和測量感覺，但他可以通過靈敏度的指導而間接地做到。他可以確定在感覺者剛剛能夠注意到的、任何水平上最小的刺|激力量增大。因為「剛剛能夠注意到」在任何水平上都意味著同一個東西，這將是一個感覺的測量單位，藉此可以與產生這種意識所必需的刺|激的增加進行比較。
心理物理學：費希納
在最簡單的情形下，受試者知道將會聽到什麼樣的聲音，也知道如何作出正確的回答。刺|激與反應之間的延遲因此就是簡單的反應時間。可是，如果受試者需要進行某種思考活動會怎樣呢？如果實驗者說出了好幾個詞中的任何一個，如ki，ko，ku，而受試者得儘快地模仿這些聲音會怎樣？如果這比簡單反應花的時間長一些，東德斯想，這個差別就應該是兩種精神活動的時間：區別（在聽到的聲音中）和選擇（選擇正確的反應）。
正是這個神秘的信仰使費希納進行他那具有歷史意義的實驗心理學的。1850年10月22日的早晨，他躺在床上考慮如何向機械論者證明，意識和肉體是一個基本統一體的兩個方面，這時，一道靈光一閃：如果他可以顯示在刺|激的力量與他們產生的感覺強度之間存在數學關係，則他就顯示了靈肉的統一。
韋柏（1795-1878）出生在薩克松尼省的維騰貝格，兄弟三人都成了傑出的科學家，並曾有一陣子一起工作過。威爾海姆是位物理學家，他幫助韋柏進行過接觸研究；埃杜阿是位生理學家，他與韋柏一起發現了迷走神經令人困惑的作用，因為刺|激迷走神經的時候，心臟節拍會慢下來。
讓我們來看看韋柏平凡的一天吧。他用磁粉塗黑針尖，讓針垂直下落在一位俯卧在桌上的年輕人沒有穿襯衣的裸背上。針在年輕人的背上留下一個很小的黑點。現在，韋柏請他用一根用類似方法塗黑的針去指那個黑點。這年輕人照著做，碰到幾英寸遠的地方，韋柏就仔細測量兩個點之間的距離，並在筆記本上記錄下來。他在這年輕人的背、胸脯、臂和臉等不同地方一次又一次反覆進行這個實驗。
作為物理學家，亥姆霍茲知道，三種特別的色彩——紅色、藍紫和綠色的某些特別色調——當按合適的比例混合在一起時，可以重新產生其它的任何色彩，這些都是原色（所謂顏料的原色，即是紅、藍和黃，更準確地說應該是洋紅、藍綠和黃色。色素吸收光線，也反射光線，把這些原色混合在一起的結果因此就與混合光線的結果不一樣）。他推想，這意味著人類視力可能檢測這三種色彩，並提出假想說，視網膜一定有三種不同的接受細胞，每種細胞都配有一種對某種原色很敏感的化學物質。他依靠穆勒特別神經能量的理論推想，從每個接受器伸向大腦的神經不僅傳遞視覺信息，而且還傳遞特別色彩信息。
東德斯於1868年設計並進行了一次想象的實驗，以檢測他的假想，並測量工作中的精神活動。這讓受試者對一句無意義的話作出反應，如ki，以越快越好的速度重複它。在旋轉鼓上記錄軌跡的指針會把反應放大成兩個ki之間的震動，兩個微動之間的距離會成為時間延遲的度量。
至於由德謨克利特、貝克萊、休謨及其他人就感知而提出來的一個深刻而令人困惑的問題——我們看見的東西是否就是外部世界真正的樣子——亥姆霍茲比穆勒卻更具機械論傾向，他認為這個問題沒有意義或者價值而不予考慮：
19世紀3O年代，在萊比錫大學，一位長著鬍鬚的年輕生理學教授正在進行一項與穆勒完全不同的研究。他的名字叫恩內斯特·海因里奇·韋柏。他不用手術刀，也不切開青蛙腿，更不用鋸開兔子的頭，反過來，他要用健康、完整無損的人類志願者做實驗——大學生、城裡人、朋友——還使用一些平凡的工具做實驗，如藥房的小法碼、燈、筆和粗毛衣針。
然而，他毫無疑問地顯示出，涉及認知活動的反應所花費的時間的一部分是由這個活動佔去的。更為重要的是，他把所花費的時間當作一種調查看不見的心理活動的方法，按照最近對他的工作所做的一項評估的說法，「隨著把東德斯的發現當作一種明顯地測量較高級的精神活動的方法，一個新的時代就已經開始了」。
亥姆霍茲不同意康德有關天生能力，即能解釋因果關係的能力的觀點。對於其餘部分，他堅持說，幾乎所有的知識和思想都是意識對感覺經驗解釋的結果，而這些解釋，特別是與空間感有關的感知，在很大程度上都是無意識參考的結果。
亥姆霍茲在他于哥尼格斯堡大學的實驗室里著手測量青蛙運動神經的脈衝速度。因為在當時瞬時計還不太容易弄到——當時第一台瞬時計尚在開發過程中——他只好搞些發明創造，把一台檢電計綁在青蛙腿上（運動神經搭在上面），這樣，一根在旋轉鼓上畫直線的指針會顯示電流通到神經上半端時到青蛙腿踢蹬一下之間的時間。了解了刺|激與足肌之間的距離之後，亥姆霍茲就能夠計算神經脈衝的速度reaｄ.９9ｃｓｗ.cｏm；實驗證明，這個速度相當慢，約為每秒90英尺。
費希納後來說，他不是從韋柏那裡得到這個想法的，儘管韋柏是自己以前的老師，他在「剛好能夠注意到的差別」上所做的工作幾年以前就發表了。可是，他迅速意識到，他會使用到韋柏定律的推廣形式。韋柏已經發現兩項剛剛能夠注意到的差別刺|激之間的比率是一個常數，不管這種刺|激的大小如何。費希納卻說，儘管兩項刺|激之間絕對的差別隨著刺|激的強度增大而增大，可感覺者對一種剛剛可以注意到的差別的感覺卻仍然是一樣的。
一位英國科學家托馬斯·揚曾於1802年想到過類似的理論，但他沒有實驗證據，因此被一般人所忽略了。可是，亥姆霍茲卻收集了大量證據，包括，當不同色彩的光線混合在一起時我們所體會到的色彩，我們盯著某種強烈的色彩看一陣子后，我們看到的互補色的殘餘以及存在於一些人畜中的色盲現象和某種大腦損傷對色彩視覺產生的影響等等。他很慷慨地承認說揚的發現在先，而他對色彩視覺的說法自此以後就被稱作揚-亥姆霍茲理論（或者叫三色理論）。
東德斯還想到了把這兩種精神活動扯開並獲取各自尺寸的一個辦法。如果他告訴受試者說，他們可能聽到ki，ko或者ku，可要模仿的卻只是ki，而對其它的幾個聲音保持沉默。因為不需要重複ko或者ku，他們可能就得區分這些聲音，而不選擇反應。從區別加了選擇的時間里減去區別的時間，東德斯就應該得到選擇時間。
儘管亥姆霍茲成了他那個時代名列前茅的科學家——他的成就使他贏得了貴族稱號（因此就有了這個「馮」字）——可是，他卻一點也不像他最崇拜的那位科學家，即爭強好勝、陰沉和隱遁的伊薩卡·牛頓。他對同為科學家的同事們既客氣，也慷慨，而且彬彬有禮，而在私人生活當中，他卻是位極為正常的中產階級教授先生，他的傳記平淡如水。父親是波茨坦一所專門學校的哲學和文學課老師，薪水很低，他從父親那裡繼承了古典文學和哲學的深厚根基；經過醫學培訓后，在穆勒的指導下完成了博士論文，並作為一個軍團的外科醫生服役了5年；接到第一份學術職位后，他娶了妻，生了兩個孩子；后成了鰥夫，再娶，又生三子。他的職業生涯由越來越好的大學到越來越好的職位，不斷地研究和寫作以及越來越高的地位和成果構成。他從未捲入名譽權紛爭，且只有一項科學上的爭議。根據記錄，他惟一的愛好就是古典音樂和登山運動。
這樣一來，這位機械主義的生理學家就變成了心理學中的哲學家，而且很值得人們這麼去看他。
正當通情達理、正常而年輕的亥姆霍茲開始積累大量證據，證明他自己對神經及心理現象的機械主義觀點時，萊比錫大學一位富於幻想和神經質的中年教授也在努力工作，他要證明，宇宙內所有的人、動物和植物都是由物質和靈魂構成的。居士塔夫·西奧多·費希納（1801 -1887）沒有達到這個目的，不過，在收集數據來顯示刺|激（物質世界）和所得的感覺（意識或者靈魂的世界）之間的數學關係時——他認為這種關係可以證明他的泛心靈哲學——他卻發展出了一套研究方法，自他以後的實驗心理學家都使用這個方法來發展他所要證明無效的物質主義心理學。
東德斯樂觀地創造了一系列更為複雜的過程，他相信，每種精神活動所花的時間會增加其它活動已經花費的時間，而且，每種活動時間都可以通過減法測量出來。可是，結果卻不太如願。時間的差別證明不可靠，只有少數時間是可以增加的。後來的心理學家將會極大地改善東德斯的方法。
這意思是說，在英語中，分段式的感覺強度增大是刺|激強度翻倍的結果（乘以某個比率或者係數）。費希納拚命要把這份榮譽還給他以前的老師，因此，他把這個公式稱作韋柏定律——是他本人給韋柏的公式和他自己的公式命名的——可是，後來的心理學家按照這些公式各自的歸屬把修改後的公式叫作費希納定律。
費希納餘下的9年花在辛苦的實驗工作當中，收集著大量能夠確證這個定律的數據。儘管他的性格當中有一些神秘主義者和詩人的氣息，可在實驗中，他是一位有強制力和嚴厲的研究者的榜樣。他不知疲勞地讓受試者們舉起重物，注視光源，聽各種雜音和音調，觀察彩色樣本等等，並宣布它們是不同的或是同樣的。在這些年裡，他對每種刺|激的強度進行了範圍廣泛的實驗，使用到了測量這些判斷的三種方法。僅在這些方法中的一種裏面，他便列出了24576種判斷的表格和計算結果。他認為，第一次系統地探索物理和心理學王國之間的數量關係，這是一種新的科學專業，因此命名為「心理物理學」。
這樣做了一年後，他打開一把圓規，並在一位蒙上眼睛的男人身體不同的地方把兩支圓規腳撐開按下接觸身體。當圓規的兩支腳張得很開時，志願者知道兩個點都被接觸到了，可是，當韋柏將圓規腳拉得近一些的時候，受試者就很難說出到底是一支腳還是兩支腳都接觸到了身體上，直到在一個臨界點上，他感覺兩支腳就是一支腳。這個臨界的距離，韋柏發現，是根據身體的不同部位而有所變化的。在舌尖上，這個距離不到二十分之一英寸；在臉上，只有半英寸；而在脊樑上，距離為從0-2英寸半不等——其敏感度有50倍的差別，這說明每個部位神經末梢的相對數字有相當大的變化。
在《生理光學手冊》中，亥姆霍茲主要處理了視覺的物理學和生理學，還有就生理學過程進行的敏銳觀察，思維是藉助這些生理學過程解釋來自視覺神經的信息的。他在感覺（任何顏色的光對視網膜的刺|激，和因之而來的視覺神經脈衝）和感知（意識根據接收到的脈衝形成的有意義的解釋）之間做了非常有價值的區分，而以前的心理學家們一直搞不懂這個問題。在其它感覺系統的輸入read.99csw.com中，他也做了同樣的區分。
第三個方法，即費希納本人的創造性的貢獻，叫作調節法，他把它叫做「平均錯誤法」。實驗者或者受試者調節比較刺|激，直到它好像（對受試者來說）與標準刺|激相等。這邊或者那邊總是會有一些錯誤存在的，不管多麼微小。每一次錯誤都記錄下來，許多次試驗過後，把平均錯誤加起來，它也是僅僅可以注意到的差別的尺度。這個方法確立了了這個有用的原則，即測量數據可變性可以跟測量集中趨勢一樣得出信息來。
費希納幾乎就失明了，他在暗室里讓自己避光，忍受著疼痛、情感壓抑、無法排遣的無聊和嚴重的消化道毛病的折磨。（他從大學退休了，儘管只教了幾年書，可還是得到了一筆養老金。）在他3年病痛生活的最低點，他把自己的房子漆成黑色，白天黑夜呆在裏面，什麼人也不見。各種泄葯、衝浪治療、催眠術、兩種休克治療都起不了什麼作用。他還是反覆不斷地為瑣事所煩擾；另外，他還受到兩種感覺的折磨，一方面因為他感覺到自己很接近發現這個世界的秘密而喜悅，另一方面又因為得用科學方法來證明這些秘密的正確性而擔心。
一位荷蘭眼科醫生名叫弗蘭西斯科斯·孔奈尼亞斯·東德斯（1818-1889）受到亥姆霍茲研究的啟發。他沒有任何心理學背景，可是，他想，因為神經脈衝需要時間傳遞，較高級的精神活動也許也需要時間。他提出假設，刺|激與有意識的反應之間發生的延遲，一部分是因為神經傳遞，另一部分也是因為思維過程所佔的時間。
費希納後來寫道，想象一下，你用太陽鏡看著天空，並在剛剛可以注意到的天空的背景上挑一片雲來看。然後，你戴上一副黑得多的眼鏡；雲彩沒有消失，但幾乎只能夠注意到：因為，儘管強度的絕對水平在透過黑鏡片的過濾後會低得多，但云彩與天空之間的強度比卻沒有變。
這個觀點受到當時心理學家們的激烈反對，因為他們認為，意識天生就能解釋其感知。他們用天生論觀點解釋的一個關鍵的功能，就是來自眼睛的兩個圖象合併起來形成了一單個三維圖象。有些人說，視網膜上的每個點都接受同樣多的信息，正如另一個視網膜上相應的點一樣，而且，兩根視覺神經因此就把圖象合併起來形成了一個圖象。一位反對亥姆霍茲觀點的人說，每個視網膜都有天生的「符號」，可以區別高度、左右方向，以及深度，因而使神經系統可以在到達大腦前將圖象合併起來。
一開始，他發表於1850年的結果並不為人廣泛接受，它們太難於相信了。生理學家們仍然相信，在神經系統裏面流動的，要麼是非物質的活力，要麼是電流，而亥姆霍茲的數據卻支持不同的理論，也就是說，神經脈衝由複雜的粒子運動構成。另外，他的發現與常識也相悖。我們好像感覺到手指或者腳趾一碰就有感覺的，我們只要想移動手指或腳趾，它們立即就動了起來。
韋柏對感覺系統敏感度進行的全部實驗相對都很簡單，但在心理學史上卻是很重要的。這個時候，大部分機械論者都只在進行反射和神經傳遞方面的工作，而韋柏卻在觀察整個感覺系統：不僅僅是器官及其相應的神經反應，而且還有意識對它們的解釋。再說，他進行的實驗是心理學當中最早的真正的實驗；也就是說，他每次只改變一個變數——在這個兩點臨界值測試中，測試的是身體的面積——並且觀察面積在第二個變數當中引發了多少變化——即兩支圓規腳落點之間的關鍵距離。
結果令人吃驚。平均而言，區別比簡單反應時間多39毫秒，而區別加上選擇時間比光是反應的時間多出75毫秒。因此，選擇明顯要花去36毫秒。
英國實證主義聯想主義者們曾說過很相似的話，可是，他們缺乏實際的證據來證明自己的觀點，而作為徹底的實驗科學家的亥姆霍茲卻通過研究發現來支持自己的觀點。
空間感就是一個切合的例子。康德說，意識天生就能直覺到空間關係；亥姆霍茲卻說，我們是通過無意識的參考來認知空間的。在孩童時期，我們一點點地得知，如大小、方向和色彩的強度等的視覺線索與物體的遠近，或者在我們的這面或者那面，上面或者下面有關係；通過經驗，我們慢慢對空間關係形成了正確的判斷。（每個觀察過3個月的嬰兒試著抓一個物體的父母都很清楚這個過程。）
1860年、費希納出版了兩卷本的《心理物理學綱要》，把他的研究成果公諸於世。他已經59歲了，在這個年紀，科學家一般很少會拿出有創見的東西來的；可是，《心理物理學綱要》的確是富於創見的，並立即產生了很大的影響。興趣是濃厚而且廣泛的——不是對他信奉的泛靈論，而是對它的實驗和計量方法學。如波林論及費希納的成敗時曾說過的，「他攻擊物質主義的銅牆鐵壁，但又因測量了感覺而受到讚美」。確切地說，有些心理學家認為，心理物理學的方法學是一個可怕的話題。許多年以後，偉大的威廉·詹姆斯寫道：
他突然想到，如果他可以顛倒到達受試者大腦的空間感-而且如果他的理論是正確的——則受試者應該能夠適應這種倒錯的視覺，並學會正確地解釋它。這樣，他就做了一副帶稜鏡的眼鏡，使物體出現在實際位置的右邊。當戴著這樣的眼鏡的受試者試圖碰觸面前的物體時，他們就會錯過去——他們把手伸向明顯的，而不是實際的位置。
話分兩頭，我們在此稍作迂迴，超前看看18年後，在亥姆霍茲所研究的旁系裡一個重要的研究：測量較高級思維過程速度的第一次嘗試。
費希納出生於德國東南部的一個村莊里，他父親是村裡的牧師。這位父親把宗教信仰與堅定不移的科學觀結合了起來，正如他的兒子一樣。他用上帝的語言佈道，卻使村裡人大惑不解，因為他在教堂的尖頂上安裝了一根避雷針，在當時的情況下，這份小心謹慎是對上帝信心不足的表現。上帝難道說連他自己也保護不了嗎？