اولین سئوالی که روان شناس ها دوست داشتند به پاسخ آن برسند این بود که چطور شناخت ما وارد ذهن ما خواهد شد. اگر کسی بخواهد این مسیر را خوب پیگیری کند نقطه شروع آن آستانه های حسی است. منظورمان آن کمترین مقدار محرکی است که باعث می شود که گزارش کنید که تجربه ای درون شما اتفاق افتاده است. مثلا وقتی مقدار نور را انقدر کم کنیم که از یک حد بیشتر اگر کم شود دیگر نور را نتوانیم تشخیص دهیم. به آن حداقل نوری که ما می توانیم تشخیص دهیم را آستانه حسی ما گفته می شود. محققان از آستانه حسی و آستانه اختلافی شروع کردند.
آستانه اختلافی شبیه آستانه حسی است با این تفاوت که در آستانه اختلافی مثلا دو محرک به شما داده می شود که یکی قوی تر از دیگری است. در این صورت شما چه زمانی می توانید متوجه شوید که محرک دوم قوی تر از اولی است و اولی ضعیف تر از دومی بوده است؟ به آن «آستانه اختلافی» یا threshold voltageمی گوییم. یعنی در این حالت می خواهند آستانه های خیلی کوچک را شناسایی کنند. مثلا دو وزنه به شما می دهند که یکی 200 گرم و دیگری 202 گرم است و شما چقدر اگر وزنه 202 گرمی تغییر کند شما تشخیص میدهید که سنگین تر است؟ با آن حد، آستانه تغییر می گوییم.
یکی از کارهای جالب را محققی به نام فخنر (Gustav Fechner) کار کرد. او روی همین آستانه های اختلافی کار می کرد. فرض کنید مثال وزنه های را داشت کار می کرد. مثلا یک وزنه 100 و 102 و 98 گرمی را به شما می دهم و شما ممکن است با دو گرم اختلاف تفاوت را تشیص دهید. حالا اگر وزنه پایه را از 100 به 200 گرم تبدیل کنیم، آیا در این صورت دو گرم اختلاف را تشخیص می دهید؟ بله متوجه نمی شوید. چرا؟ چون باید میزان اختلاف بیشتر باشد یعنی محرک فیزیکی را مقدار بیشتری باید افزایش دهید. در مثال دیگر، اگر شما از چالوس به تهران بیایید اگر مسیری 50 کیلومتر کمتر باشد کاملا تغییر را حس می کنید اما اگر از بندرعباس به تهران بیایید و مسیری را بیایید که 50 کیلومتر کمتر باشد، آن تغییر را به صورت Subjectiveحس نخواهید کرد.
حال اگر در مثال قبل وزنه های پایه را باز هم افزایش دهیم، چیزی که متوجه می شویم این است که وقتی بخواهیم شدت احساس را تغییر بدهیم یعنی بخواهم احساس کنم که آن وزنه به صورت Subjective سنگین تر است، برای این که یک واحد در احساس من تغییر کند باید تغییر در محرک فیزیکی باید بیشتر از یک واحد باشد تا من بتوانم آن را به صورت Subjectiveان را گزارش کنم. «فخنر» آمد و وزنه های مختلف را بررسی کرد و شدت تغییر محرک های فیزیکی را با شدت تغییر احساس مقایسه کرد و مشاهده کرد که در صورتی می تواند رابطه بین این دو تا پیدا کند که یکی از آن ها با تصاعد هندسی افزایش پیدا کند و دیگری با تصاعد حسابی و رابطه این دو را به صورت یک تابع لگریتمی توصیف کرد:
«رابطه 1» s=k log I+A
s = مقدار احساس
k = مقدار ثابت وِبِر
I = شدت محرک فیزیکی
A = مقدار آستانه مطلق
این نکته بسیار حائز اهمیت است. یعنی شما برای اولین بار در یک علمی که تا به حال تصور می شد که در حیطه علوم انسانی قرار دارد و Subjectiveاست، از ریاضیات و یک زبان کمی استفاده می کنید. یعنی شما می توانید پدیده های شناختی و روان شناختی را هم به صورت کمی توصیف کنید.
