Fechners (1801 – 1887) Leben und Werk sind typisch für die Wissenschaft des 19. Jahrhunderts und scheinen äusserlich unspektakulär. Obwohl wie erwähnt im heutigen Polen geboren, kommt Fechner kaum je aus den Mauern Leipzigs heraus, einer intellektuell äusserst regen Gemeinschaft, die ihm mit 83 Jahren gar die Ehrenbürgerschaft verleiht. Die äussere Ruhe macht es Fechner möglich, ein umfangreiches physikalisches, psychologisches, philosophisches und – unter dem Pseudonym Dr. Mises – gar satirisches Werk vorzulegen. Gestört wird er dabei einzig durch ein Augenleiden, das ihn mit 38 Jahren zwingt, eine Physikprofessur aufzugeben und sich auf die Philosophie zu verlegen.
Ansonsten verläuft sein Leben so wohltuend unspektakulär, wie es nur möglich ist: Studium der Medizin an der Universität Leipzig, Herausgabe eines Hauslexikons im Breitkopf&Härtel-Verlag, mit 32 Jahren Hochzeit mit der Tochter eines Leipziger Ratsherrn, Mitbegründer der Königlich-Sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften. Nach 1850 zieht er bis zu seinem Tode auch nicht mehr um. Er bewohnt das Vorderhaus des Eckgrundstücks Blumengasse 2/Dresdner Straße 15. Eine Gedenktafel erinnert an den prominenten Hausbewohner.
In zweiten Band seines Hauptwerks «Elemente der Psychophysik»[1] reicht Fechner die Lorbeeren für die Grundlegung der naturwissenschaftlichen Theorie zum Leib-Seele-Problem seinem Mentor Ernst Heinrich Weber (1795 – 1878) weiter. Tatsächlich hat Weber die Diskussion um das Verhältnis von Leib und Seele um einen experimentellen Ansatz bereichert. Mit zahlreichen Versuchen zum Tast- und anderen Sinnen stellt er fest, dass «die Grösse des Reizzuwachses gerade im Verhältnisse der Grösse des schon gewachsenen Reizes ferner wachsen muss, um noch dasselbe für das Wachstum der Empfindung zu leisten»[2]. Fechner quantifiziert den Weberschen Ansatz und schafft damit die Grundlagen, das Verhältnis zwischen physikalischer Welt und ihren Wirkungen auf die seelische genau zu erfassen.
Fechner stellt fest, dass der Zuwachs an Intensität einer Empfindung nicht linear ist zum Zuwachs des dazugehörigen Reizes. Je stärker ein Reiz ist, umso mehr braucht es, um auch die Empfindung eines Zuwachses zu provozieren. Die Quantifizierung hat dabei einen engen Zusammenhang mit der sogenannten Wahrnehmungsschwelle, unter der ein Mensch keinen Reiz oder keine Reizveränderung wahrnimmt.
Ein Beispiel soll die fechnersche Entdeckung buchstäblich erhellen: Man nehme an, dass in einem Zimmer zehn Kerzen brennen und es zwei zusätzliche Kerzen braucht, damit der Mensch einen Helligkeitsunterschied wahrzunehmen in der Lage ist. Brennen nun zwanzig Kerzen, so braucht es nicht bloss zwei Kerzen mehr, um einen Heligkeitsunterschied gerade noch wahrnehmbar zu machen, sondern vier. Im Falle von 30 brennenden Kerzen braucht es sechs weitere und so weiter. Das heisst, die Wahrnehmung grösserer Intensität steigt weniger stark an als die Zunahme des Reizes.
Weber gibt das Verhältnis in mathematischer Form an:
Sei b die Grösse eines Reizes in der physikalische Welt und g die Grösse der Empfindung, die der Reiz im seelischen Erleben auslöst, dann verändert sich die Empfindung abhängig von der Veränderung des Reizes nach der folgenden Formel:
Das heisst, der Zuwachs der Empfindung steigt in einem logarithmischen Verhältnis zum Zuwachs des Reizes an. Das Gesetz wird auch heute noch gerne erwähnt, häufig mit der etwas gönnerhaften Bemerkung, dass es nur in gewissen Grenzen gültig sei. Wer Fechners Originaltexte liest, kann allerdings leicht feststellen, dass der Leipziger Wissenschaftler sich der Grenzen der Formel durchaus bewusst war. Die Leistung Fechners liegt aber auch nicht in der Formulierung des tatsächlichen mathematischen Tatbestandes, sondern in den Perspektiven, die er der experimentellen Erforschung und Quantifizierung des Verhältnisses zwischen Reiz und Empfindung geöffnet hat. Seither wurden kaum wesentliche Fortschritte gemacht, um den Graben zwischen den Welten zu schliessen.
Es geht aber wie im Witz mit dem Brillenträger, der über seine neue Brille begeistert ist – nicht weil sie die seltsamen verschwommen Geisterflecken zum Verschwinden bringt, die er immer sieht, sondern weil er sie mit der Brille viel deutlicher zu sehen vermag: Das Problem lässt sich seit Fechners Arbeiten nicht lösen, aber viel exakter fassen und isolieren.
Man erinnert sich, dass ein derartiges Verhältnis in der Geschichte der Musikästhetik vor Fechner bereits einmal auf einem etwas anderen Gebiet formuliert worden ist, nämlich (wie Fechner selber in den «Elementen» erwähnt) von Leonhard Euler: Die empfundene Tonhöhe steht im logarithmischen Verhältnis zur physikalischen Frequenz.
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[1] Gustav Theodor Fechner, Elemente der Psychophysik, Leipzig 1860
[2] a. a. O, S. 64.