如何看待借助物理學原理尋求心理學的統一理論？

身體、感官和經驗的量化並非始於監視資本主義 ^[1] ，它可以追溯到19世紀的數學和統計技術。

1840年的某天，一名男子睜開眼睛，發現自己什麽也看不見——這是古斯塔夫·費希納（Gustav Fechner）後來在日記中寫下的「最後一記」。費希納，德國著名的醫學博士，後來成為物理學教授，卻一夜之間莫名其妙地失明了。而這樣的情況已不是第一次發生。這位科學家經歷了長達數月的身體不適：眼前出現閃光、頭痛、惡心、食欲不振，失眠和精神官能症。這位科學家不知道的是，他的悲慘處境最終會給人類帶來一些非同尋常的東西——一個令人震驚的啟示，這將永遠改變我們對人類感官以及它們如何與身體機制互動的理解。

沒人知道為什麽費希納會病倒。也許是過多的工作使他精疲力竭，像是他部份撰寫和編輯了一本共八卷本、七千頁的百科全書？還是以科學的名義，將自己變成了人肉小白鼠，從而損傷了他的視力？他在探索余像——一種當一個人停止對一個光源的註視之後留在視網膜上的影像——的感官現象時，使用只有彩色濾光片的眼鏡盯著太陽看了太久。 這一系列的實驗似乎讓他陷入了一種灼燒的、永無止境的「光的混亂」中，即使他閉著眼睛，也無法避免。 他甚至不得不將自己的臥室全塗成黑色的，以阻止任何光線滲入。

雖然「接近瘋狂」，但費希納有在努力的、緩慢的，從病痛中恢復過來。他並沒有采取一點點增添光亮，讓眼睛逐漸適應微弱的光線，而是采取了蠻力的方式：每天讓眼睛突然且強烈的瞬間暴露在亮光下，在光線造成劇烈疼痛之前迅速閉上眼睛。他也有恢復進食，吃著些奇怪的美食，比如浸泡在葡萄酒和檸檬汁中的生火腿，還有酸漿果和飲料。雖然他的腦子裏仍有「不愉快的感覺」，但他終於還是開口說話了。

十月的一個下午，費希納漫步進了他的花園，這是他生病期間鮮少會做的事。然而，這一次，他邁出了大大的一步，重新融入視覺世界。他把遮住眼睛的厚繃帶取下來。陽光灑了進來。當他向花園裏望去時，這位科學家看到了一個奇跡般的景象：他看到花在「發光」，好似正跟他訴說著什麽。在這個欣喜若狂的時刻，費希納有了一個驚人的領悟——植物也是有靈魂的。

讓我們快進180年。

在新聞源大流行時代的數位迷霧中，當你在LinkedIn上點選頁面，會發現，許多新職業的頭銜聽起來很奇怪：視覺工程師、套用感知科學家、視覺體驗研究員、色彩科學家和神經介面工程師。他們的職位說明是「 透過消除意圖和行動之間的瓶頸，來幫助我們釋放人類的潛能。 」

有一種職業或許能特別吸引你的眼球：其名為套用感知科學家，為Oculus工作。Oculus是一家小型初創企業，生產一種輕量級虛擬現實頭盔，Facebook在2014年以20億美元收購了它。招聘公告要求具備視知覺、「視覺計算建模」和「實驗或建模方法」方面的專業知識，這些知識「有助於我們了解AR/VR的顯示需求和架構」。套用感知科學領域的這一新職業與LinkedIn的其他職業還有一個共同點：它要求學習一門聽起來晦澀難懂的學科——心理物理學。

新興的實驗心理學實驗室創造一種新的人類生存狀態：可量化、可計算，可預測。

一個身處在19世紀中期德國且經歷神秘疾病的科學家，和21世紀尋求探索人類感知深度的工程師有什麽共同點？1850年10月22日清晨，就在費希納病情好轉，並與花園裏的花朵邂逅的僅僅七年後，物理學家、哲學家、相信靈魂、植物和地球本身的永恒意識的古斯塔夫·費希納，又一次靈感迸發。他開始意識到精神能量和物質能量之間必然存在著一種關系， 這種關系是我們感知外部世界和我們大腦內部世界過程之間的一種可測量的對應關系。

但費希納需要科學來印證他的理論。因此，他發起了一門聽起來充滿神秘感的學科，將其命名為心理物理學——一種「身心關系理論」，旨在為兩個長期以來呈分離的領域之間建立可測量的聯系：由物質與物理組成的宇宙，和由精神與心理組成的宇宙。在費希納的理論公式中，心理物理學將是一門「精確的科學，就像物理學一樣」，且「依賴於經歷，以及那些經驗性事實之間的數學聯系，這些經驗性事實需要對所經歷的事情進行測量」。他斷言， 我們可以用數學來測量和計算我們如何感知世界，這永遠改變我們如何看待感官和感知與人造機器的關系。

心理物理學在歐洲科學界掀起了軒然大波。它推動了實驗心理學這門新興學科的發展，在這門學科中，已經有一股將人類思想轉化為數位的熱潮。那個時期正在崛起的混合科學家——心理學家、哲學家、數學家和物理學家——渴望逃避對感官和思維如何運作的非科學（例如不可測量的）理解，而費希納為他們提供了彈藥。這些科學家開始發展理論，以證明物理現象（刺激）和對這些現象的感官體驗（感覺或知覺）之間的數學聯系。但在這個過程中， 他們也試圖消除體驗、主觀自我感知，以「客觀」的公式和方程式替代人類的感官體驗。

費希納的想法很快的在他那個時代新研發的傳感器中得以實作。這些傳感器有著聽起來很奇怪的名字，如波形示波器（kymographion）、速度計或者計時器，它們測量或以影像化的方式表示血壓、視覺速度或反應時間。用19世紀法國生理學家艾蒂安-朱爾斯·馬雷（Étienne-Jules Marey）的話來說，這些新儀器試圖揭示隱藏的「自然語言」。這種人類感官測量裝置是在一種嶄新的實驗科學環境中研發出的：即歐洲和美國新興的實驗心理學實驗室，其目標是創造一種新的人類生存狀態： 可量化的、可計算的，可預測的。

如今，我們或授權以說心理物理學已死，被埋葬於心理學歷史書籍和大學藏品中已被廢棄的科學儀器之間。但是，正如我們在LinkedIn上的搜尋所揭示的那樣，心理物理學在最神秘的地方仍非常活躍。例如，在Facebook現實實驗室（Reality Labs）迷題般的行為研究中，擁有神經科學、套用感知研究、機器人學和電腦科學博士學位的科學家們，仍在利用費希納在19世紀末所提倡的，感官、刺激和感知的定量建模。只不過在科學革新的21世紀之下，他們的目標則是 建立虛擬現實、增強現實和XR體驗 ，這些體驗非常真實，同時又完全是人造的。

心理物理學在最難以想象的地方都非常活躍，從Facebook現實實驗室的行為研究迷宮到美國藝電公司的測試隔間。

正如一組認知和電腦科學研究人員所聲稱的那樣，「虛擬現實可以被視為一種長期的心理物理學傳統的延續，這種傳統試圖幹預我們的感知，以闡明其潛在的機制。」美國藝電公司（Electronic Arts）的遊戲測試室和各大學的知覺實驗室圍繞著一個相似的目標聯合起來。它們使用著我們這個時代的傳感器——傳感器網路、統計建模、機器智慧、計算基礎設施、人類勞動力和地球資源——來捕捉、計算、建模和模擬人類感知，超越了19世紀科學家們最瘋狂的夢想。 在這個過程中，我們和這些傳感器之間建立了一種全新的關系。

與Oculus Quest中的傳感器不同（這些傳感器可以例項化一幅影像的幀速率是否發生了可感知的變化），1860年的費希納幾乎無法使用傳感器來實驗性地證明他的理論。當時的「傳感器」還比較粗糙：人類的感知能力，在心理物理實驗的測試下，會產出關於被試者們所經歷的事情的口頭數據，然後這些數據可以被計算出測量結果。

換句話說，盡管費希納的心理物理學從數學邏輯來講，其方法非常嚴謹，但它仍然依賴於人類科學家、生理學家，和心理學家們難以避免的，以「主觀視角」來報告他們在實驗中從被試者那裏所感受到的東西。 實驗員很難衡量其針對被試者的報告是否正確，甚至是否準確。

為了延續費希納的心理物理學，19世紀的科學家們轉向對新興技術的研發，以改善感官反應的測量方式：新的傳感器將證明他們的新理論。這些研究人員成功發明了用於捕捉和測量人類及動物感官的儀器。從檢眼鏡到聲哨、嗅覺計、計時器、觸覺計和攝影槍，這些儀器讓古法成像中的計時攝影得以興起，從某種意義上來說，這些儀器已然成為了事實上的感官。

它們不僅是當今最早的傳感器，這些傳感儀器也在人類感官的新知識領域——感覺生理學的構建中，扮演了重要的角色。該領域是將感覺理解為心理和生理知識發展的關鍵。

受費希納提出的心理物理學啟發，感覺生理學家利用科學觀察、實驗程式和新興儀器，研究了一系列常見的生理現象，包括聽覺和視覺的空間感知，以及神經元訊號發射或量子感應的速度：以閾值和刺激強度差異的形式進行的微小測量。

對於那些在生理學、心理學和醫學的交叉領域工作的科學家來說，儀器成為揭示身體中流動的無形力量的重要夥伴。

感官生理學直接將身體和感官納入了技術迴圈，在致力於實驗和分析活體感官的第批研究實驗室中，測量和分析技術的迅速普及不僅僅是一種偶然的關系。感官被重新賦予意義化為技術本身，而且，就像我們的VR和AR頭戴式裝置一樣，儀器越來越多地融入動物和人類的感官。換句話說， 感官變成了傳感器，傳感器扮演了感知的角色。

在19世紀早期到中期，這種將感官「延伸」到儀器裝置中的做法似乎是司空見慣的。諸如聽診器和溫度計等裝置已經開始取代人類的感官。這些新的實驗技術和它們部署的實驗室的整體效果是，機器不僅越來越多地調節被研究物件的身體和感知，而且也塑造了研究人員自己的感知。換句話說，研究人員變成了數據分析人員。

事實上，對於那些在生理學、心理學和醫學的交叉領域工作的科學家來說，儀器成為揭示身體中流動的無形力量的重要夥伴，這些力量是人類感官自身無法感知的。19世紀法國生理學家艾蒂安-朱爾斯·馬雷（Étienne-Jules Marey）對這份感悟有著最為清晰的表達，他說：「我們的感官告訴我們是如此之少，以至於不得不經常使用儀器來協助我們分析事物。」

這些科學家試圖 透過一種早期的數據視覺化形式，將混亂、不精確的感覺轉化為某種外部可讀的東西 ——便是馬雷和數學家、哲學家、感官生理學家赫爾曼·馮·亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）所提出的「圖形方法」。對於馬雷、亥姆霍茲，和當時的其他科學家來說，視覺化所隱藏的力量，可能為分析人體內部活動開辟新的篇章。

量化生物體的時代開始了。但這個時代愈發需要更為奇怪的傳感裝置來推進其科學事業：原始的電極；氣動管和機械裝置可以連線到不幸的人類和動物的四肢、手臂、翅膀、腳和腿上，例如馬雷用於研究活鳥飛行的空氣集電弓；記錄型裝置，如呼吸描記器，其圖形化地表示發聲過程中產生的喉部運動；抑或是在特定的時間間隔內測量視覺印象如何影響意識的視速儀。

雖然馬雷相信這些儀器裝置可以使大自然的隱性語言顯現出來，然而，這些儀器最終被批評為是不精確的。事實上， 圖形方法不僅不精確，且被認為具有欺騙性。 盡管人們對於這些「自我登記」儀器（無需人工幹預就能自動記錄或數據自動存檔的裝置）的全能能力深信不疑，但在人和儀器之間仍然需要一個人類闡釋者——需透過雙眼去閱讀和理解出現在波形示波器或其他儀器裝置上的曲線數據刻度。一位法國研究人員寫道：「記錄裝置除了為我們的感官刻下起伏的線條之外，實則什麽也不做；一旦涉及對這些摹寫的解釋，圖形方法相比於直接觀測，並不具備更高的確定性。

現在情況都變了。

雖然馬雷的曲線，看起來有點像智慧型手機上的Fitbit套用或蘋果健康應用程式的曲線，但它們之間存在很大的不同。自動演算法取代了直接觀察，協同儲存著對世界感官數據統計分析的一排排網路伺服器，正一步步成為我們人類的新晉感覺生理學家。現在，傳感器可以捕捉、讀取和分析人體產生的訊號——血壓、血糖、呼吸、神經——而無需依靠人類觀察者。值得註意的是，人們傾向於錯誤地認為，精密的電子學、數位訊號處理、統計模型和自動化計算消除了感官和機械儀器的不精確性。好在，如果數據不精確，演算法總是可以調整的。當這些技術產出被發現表現出文化、性別或種族偏見時，情況也是如此。技術上的解決方案，是辨識問題並迅速修復它，而不是一開始就將其定位至設計假定中的根本缺陷。

19世紀末的實驗研究人員拿著筆、紙和儀器，準備測量人類對刺激的反應。那時的他們已經離開了最初透過傳感器，尋求關於人類感官新知識的科學實驗室，轉而進入Facebook的現實實驗室，或蘋果的秘密「運動實驗室」——這座位於加利福尼亞州丘珀蒂諾的秘密建築，不僅僱用了13名運動生理學家、29名護士和醫護人員，而且還僱用了一支機器大軍，記錄數萬小時的受試者生理數據，以作為測試世界上最有價值的公司的傳感器嵌入式產品的基準。蘋果公司為其擁有的儀器裝置感到自豪。據該實驗室的負責人說，該實驗室「收集了史上最多的，有關人類活動和鍛煉的實驗數據」。

因此，將19世紀傳感機器的出現與今天進行比較，既顯示了歷史的連續性，也揭示了根本性的斷裂。在21世紀20年代，每個佩戴健身追蹤器、智慧型手錶、生物辨識襯衫或可穿戴式傳感器的人都參與了一個轉變過程： 在沒有人類心理學家或生理學家幹預的情況下，把自己變成了一個個自我監控的測試物件。

在19世紀，我們現在習以為常的無數傳感測量工具，仍然局限於實驗室。記錄生理訊號的儀器不會像現在那樣離開實驗科學的研究所，在健身房或辦公室隨處可見；那時的它們歸屬於更大體系的科學儀器的一部份。

此外，人們對人類與數位化技術之間的關系也有著根本不同的理解。事實上， 即使當時已經可以隨心所欲地利用19世紀的工具，將人體感官抽象的表示為圖形化的訊號，但產出數據相關的人與產出的數值之間仍存在聯系。 人們會在實驗結束後，瞥一眼被煤煙覆蓋的鼓表面上的彎彎曲曲的痕跡，然後宣稱：「那就是我。」

就像他們所處的大數據世界一樣，我們的新心理物理學家和生理學家也相信，感官的真相可以在數位中找到。

然而，數學和統計學的自動化計算改變了這一點。我們現在對時間感知運作方式的理解已然完全不同。之前人們使用波形示波器和脈搏描記器（血壓計）時，需要透過手動加快或減慢機械儀器的速度，在旋轉式滾筒的物理表面或紙表面上以不同的比例圖形記錄時間。如今，Fitbits和Apple watch生成的視覺化曲線是截然不同的。它們是經過統計計算所帶出的副產品：在視窗大小顯示器上，只能看到一個較長的部份延續性訊號，或是經統計技術得出。換句話說，輸出的該曲線表明著已被人工計算處理後的時間。

就像他們所處的大數據世界一樣，在這個世界裏，意義依賴於正確的數學，以便在隨機的海洋中找到模式和意義，我們新心理物理學家和生理學家相信，感官的真理可以在數位中找到ーー 在基於過去的統計技術中，衡量和預測未來。

也許最重要的是， 自從費希納提出心理物理學以來，感知測量本身的背景和目的，就已經發生了根本性的變化。 過去的生理學家和心理物理學家利用儀器，將他們自己和他們的測試物件技術化，現在這些科學家們采取了額外的擴張行為。現在的他們將有著近兩個世紀歷史的心理物理學科學技術自動化，以設計下一代感知機器。如今，我們的服裝、汽車、房屋、遊戲、商店、劇院和畫廊中都有傳感器的身影。因此， 感知測量開始與設計和創作密切相關。 用儀器裝置來探測人類的感官，不僅是為了更好地理解這些感官是如何工作的；也是在運用這些知識來設計和完善系統，在我們的感知和儀器裝置之間產生和預測出嶄新的聯系，又在這些聯系中相互擴充套件著。

與之前的傳感器相比，我們的新型傳感器能更精確地捕捉和分析我們呼吸、心跳、腦電波、肌肉緊張或反應時間的微秒數和微空間。這樣做還有另一個原因。如今，我們的傳感器正構思和創造更新的技術，旨在實作那些被遺忘的19世紀研究人員（如費希納和馬雷）夢寐以求的夢想：成為費希納所說的技術世界本身的生命實體。

後記

琴心： 在當今數位化時代，我們對於現實與虛擬之間的界限越來越模糊；隨著時間的推移，人類與技術的關系將會變得更加復雜而令人興奮。透過將人體、感官，和經歷的量化，費希納提出的心理物理學將人們帶入物質/物理的宇宙VS精神/心理的宇宙之間，並持續影響著現代科技領域的發展和套用，尤其在虛擬現實、增強現實和混合現實等領域。轉譯這篇文章的過程中，驚嘆於理論和技術本身的同時，也感激這些令人驚艷的學術和行業發展為人類的生活所做出的貢獻。

光影： 大學學習心理物理學時，永遠無法想象啟發費希納竟是「靈魂閃光」，瞬間教科書中最嚴肅的奠基人也變得鮮活起來。

參考

1. ^ 監視資本主義（surveillance capitalism）是一個政治經濟學概念，指的是公司廣泛收集和商品化個人數據。盡管這種現象與政府監督截然不同，但兩者可能會相互加強。