פסיכופיזיקה
דמיינו לעצמכם את הסיטואציה הבאה: "לפני מספר דקות חדרו פושעים מסוכנים אל תוך המעבדה בה אתם עובדים. הם קשרו אתכם אל כיסא, סגרו את פיכם בסרט דביק,
וכיסו את עיניכם במטפחת בד עבה. אינכם יודעים מי הם ומה הם רוצים, אבל ברור לכם, על פי הריח המתקתק של עשן הסיגר, המתגנב אליכם מן החדר הסמוך, כי הם שוהים בו.
מה הם זוממים? כל חושיכם מנסים להבקיע את האין, בתקווה לתפוס משהו ממה שקורה שם..."
מה ניסיתם לעשות בסיפור זה? התשובה ברורה מאליה: ניסיתם לגלות משהו מן המציאות בחדר הסמוך, על מנת לענות על השאלה: "מה קורה?". במילים אחרות,
ניסיתם לתפוס במוחכם מה קורה במציאות הפיזיקלית, ניסיתם להעביר מידע פיזיקלי באיזושהי דרך אל המודעות שלכם, שהיא פסיכולוגית. אם נתנתק לרגע מן השודדים המפחידים,
נוכל לשאול שתי שאלות: הראשונה – איך יכול משהו מן העולם החומרי לעבור אל העולם הנפשי?, והשניה – האם קיים קשר בין עוצמתם של גירויים בעולם הפיזיקלית
(המציאות שלנו) לבין האופן בו אנו חווים אותם, ואם כן, מהו?.
השאלה הראשונה תיקח אותנו אל מחוזות מרתקים של שאלת הקשר בין הגוף והנפש, או כפי שיש שמכנים אותה: הבעיה הפסיכופיזית. כפי שאתם יכולים לנחש,
זוהי בעיה קשה מאין כמותה, שרבים וטובים ניסו להתמודד אתה (וביניהם ניתן למנות אנשי דת, פילוסופים, מדענים, אומנים ושאר אנשי רוח – כל אחד בתחומו).
נשאיר את ההתמודדות אתה לשיעורים מאוחרים יותר (וגם בהם, רק על קצה המזלג). נשארנו עם השאלה השניה. זוהי השאלה שהעסיקה פילוסוף ופיזיקאי גאוני
בן המאה התשע עשרה, בשם גוסטב תיאודור פכנר.
הניסיון לענות על השאלה הביא לייסוד תחום חדש הנקרא פסיכופיזיקה (צרוף של הביטוי היווני פסיכה, היא הנפש, והפיזיקה, היא חקר התופעות הטבעיות).
פכנר היה ממבשרי הפסיכולוגיה המודרנית.
אז מה עושים בפסיכופיזיקה?
השאלה הראשונה שנשאל נקראת "שאלת הגילוי" כלומר "האם יש שם משהו?", מהניסיון שלנו אנחנו יודעים שלא בכל גירוי פיזיקלי אנחנו חשים. לדוגמא אם נוסיף גרגר סוכר לכוס
מים, למרות שבמציאות הפיזיקלית אכן יש סוכר במים, סביר להניח שאנחנו לא נחוש במתיקות.
שאלה שניה תהיה מתי שני גירויים יתפסו כשונים אלה מאלה. נקרא לשאלה זו "שאלת ההבחנה". לעיתים יהיו הבדלים בין גירויים ובכל זאת לא נחוש בהם. אם הגובה שלי הוא
מטר ושמונים וגובהו של חברי יוסף הוא מטר ושמונים ואחד סנטימטרים, רוב הסיכויים שאם תיראו אותנו יחד לא תגידו "יוסף יותר גבוה מאור", אלא תתפסו אותנו כבעלי אותו גובה.
שאלה שלישית תהיה איך אנו מודדים בתחושותינו את השינויים בעוצמות שונות של גירויים, ותיקרא "שאלת המדידה" (או "שאלת הסילום", מן המילה סולם). לדוגמא אם אתם
מחזיקים משקולת במשקל קילוגרם ביד, והוספתם לה עוד משקולת במשקל של קילוגרם. המשקל הפיזיקלי ביד שלכם הוכפל, האם גם התחושה הוכפלה פי שניים?
שאלה רביעית ואחרונה תהיה, מתי אני מזהה גירוי מסוים עם דבר-מה מוכר, ותיקרא "שאלת הזיהוי". אם כן, ארבע שאלות עומדות בבסיס הפסיכופיזיקה, והן שאלות הגילוי,
ההבחנה, המדידה/סילום והזיהוי. שימו לב: אין פה התייחסות לשאלה "למה דברים קורים?". התחום הוא פחות יומרני – מנסים בו רק למדוד תופעות, ולשאול מתי הן קורות.
אם נקח רדיו, נפעיל אותו על ערוץ כלשהוא ונתחיל להעלות את הוליוום, נתחיל להרגיש בגירוי בשלב מסוים, אך יש אנשים שמרגישים זאת בסף שונה.
מרבית הנבדקים בניסויים מסוג זה מרגישים, שקיים תחום מוגדר בו הם פתאום "מתחילים להרגיש בגירוי", אבל בדרך כלל, אין מדובר בנקודה בודדת. הנקודה בה
"צצה התחושה" נקראת נקודת הסף של התחושה. המדענים משתמשים במילה "סף" כיון שמדובר בנקודת
מעבר מחוסר תחושה לתפיסת הגירוי. מדוע משתנה הסף כל הזמן? לכך יכולות להיות תשובות רבות כמו שינויים פיזיולוגיים (המערכת נעשית רגישה יותר או פחות) ,
נפשיים (אנחנו מאבדים קשב, מתעייפים וכו') או בגלל שינויים בסביבה (רעשים נוספים בחדר, שינויים תמידיים בתאורה בו). קיימים הסברים נוספים, שלא ניכנס אליהם.
בדיקת שמיעה היא דוגמא למקרה כזה בו אנחנו מחפשים את סף השמיעה. מי ששמיעתו טובה, הסף שלו נמוך יותר, כלומר יתפוס צלילים החל בעוצמה חלשה מזו של מי
ששמיעתו טובה פחות.
לאזורים שונים בגוף שלנו יש רגישות שונה. לדוגמא אם ניקח שני קיסמים וניגע בעזרתם בגוף בנקודות שונות נגלה כי קיים סף של מרחק בין שתי נקודות מגע בגוף, מתחתיו אנו מרגישים כאילו נגעו בנו רק בנקודה אחת, ולא בשתי נקודות שונות. בנוסף נגלה, כי סף ההבחנה משתנה עבור אזורי גוף שונים: מ 2 - 1 מילימטרים בקצה הלשון ועד 7 - 4 סנטימטרים בגב.
אחת הדרכים המקובלות להציג את הרגישויות השונות של אזורים בגוף היא באמצעות האיש הקטן, המכונה הומונקולוס.
גודל האיברים המופיעים בציור משקף את גודל הרגישות בהם. הידיים הן הרגישות ביותר ובשפתיים השפה התחתונה רגישה בהרבה מזו העליונה
מי שביצע לראשונה ניסוי שבודק את סף התחושות והקשר בין גירוי פיזקלי לתחושה הוא מיודענו גוסטב תיאודור פכנר. הוא הניח,
שכפי שאפשר למדוד גדלים פיזיקליים (כמו שמודדים אורך ביחידות אורך), אפשר גם למדוד גדלים תחושתיים. ליחידת התחושה הבסיסית
(פחות ממנה, לא נרגיש שום הבדל) הוא קרא jnd, צירוף המתקבל מהאות הראשונה במילים just noticeable difference, או בתרגום לעברית: "הבדל שרק מורגש".
צריך רגע כדי להתרגל למחשבה, שכל תחושה שלכם אתם יכולים עקרונית לכמת (חם לי 8 jnd ). וזה לא הכל. פכנר הצליח גם לקשר בין הגודל התחושתי לבין הגדלים
הפיזיקליים באמצעות משוואה מתמטית פשוטה (לכל גודל פיזיקלי, המשוואה שונה במקצת).
R=Q log S
R שווה לגודל התחושה במונחים של הסף המוחלט
S מסמן את עוצמת הגירוי
Q קבוע המושפע מהסולם איתו מודדים
גודל התחושה
גודל הגירוי
העיקרון הנובע מהמבנה הלוגריטמי של המשוואה הוא שעוצמת תחושה גדלה במהירות עם שינויים בגירויים פיזיקליים חלשים, אבל היא גדלה באיטיות, כלומר נדרשים שינויים גדולים יותר בעוצמת הגירוי, בגירויים פיזיקליים חזקים (לדוגמא: כשבכיתה שורר שקט, אפשר לשמוע אפילו זבוב, אבל כשיש רעש, גם אם המורה תדבר בקול רם, זה לא יעזור לה).
סיכום:
חוק פכנר אומר, שבהינתן גודל גירוי פיזיקלי כלשהו, נוכל לומר (מבלי לערוך ניסוי!) מה תהיה עוצמת התחושה המדויקת של מי שחש את הגירוי. בעצם,
פכנר מצליח לחדור לפן סודי של נשמתנו בזכות מספר הנחות וניסויים פשוטים.
הידעתם?
העולם המודרני משתמש רבות בגילויו של פכנר, ודוגמא אחת מיני רבות היא השימוש במונח דציבל. כפי שאתם יודעים בוודאי, משתמשים במונח זה על מנת לקבוע את עוצמתו של צליל, אבל לא רבים יודעים, שדציבל בא למדוד את תחושת הצליל ולא את גודל הגירוי! נהוג לקבוע את סף גילוי הצליל על פי "האדם הממוצע". חשוב לציין כי לתדרים שונים של גלי קול ספים שונים, ולכן נהוג להתייחס לתדרים בין 4000 - 1000 הרץ, שם הסף דומה יחסית. בכל פעם שאנו מגבירים את עוצמת הצליל המורגשת ב 10 דציבלים, אנו מכפילים את הגירוי השמיעתי (שהוא למעשה סוג של לחץ באוזן).
אם כך, כדי להגביר את עוצמת הצליל ב - 30 דציבלים, אנו צריכים להגדיל פי שמונה את הגירוי השמיעתי הפיזיקלי.