Fechner a publié des articles chimiques et physiques, et traduit des ouvrages chimiques de Jean-Baptiste Biot et Louis Jacques Thénard du français. Il a également écrit plusieurs poèmes et pièces humoristiques, comme la Vergleichende Anatomie der Engel (1825), écrite sous le pseudonyme de « Dr. Mises. »
Elemente der PsychophysikEdit
Le travail d’époque de Fechner était son Elemente der Psychophysik (1860). Il est parti de la pensée moniste selon laquelle les faits corporels et les faits conscients, bien que non réductibles les uns aux autres, sont des côtés différents d’une même réalité. Son originalité réside dans la recherche d’une relation mathématique exacte entre eux. Le résultat le plus célèbre de ses recherches est la loi connue sous le nom de loi de Weber–Fechner qui peut s’exprimer comme suit:
« Pour que l’intensité d’une sensation puisse augmenter en progression arithmétique, le stimulus doit augmenter en progression géométrique. »
On a trouvé que la loi était extrêmement utile, mais qu’elle échouait pour des sensations très faibles et très fortes. Dans sa gamme utile, la loi de Fechner est que la sensation est une fonction logarithmique de l’intensité physique. S.s. Stevens a souligné qu’une telle loi ne tient pas compte du fait que les relations perçues entre les stimuli (p. ex., les papiers de couleur noire, gris foncé, gris, gris clair et blanc) sont inchangées avec des changements d’intensité globale (c.-à-d., le niveau d’éclairage des papiers). Il a proposé, dans son célèbre article de 1961 intitulé « Honorer Fechner et Abroger Sa Loi », que l’intensité de la stimulation est liée à la perception via une loi de pouvoir.
La formule générale de Fechner pour obtenir le nombre d’unités dans une sensation quelconque est S = c log R, où S représente la sensation, R le stimulus estimé numériquement et c une constante qui doit être déterminée séparément par expérience dans chaque ordre particulier de sensibilité. Le raisonnement de Fechner a été critiqué au motif que bien que les stimuli soient composites, les sensations ne le sont pas. « Chaque sensation, dit William James, se présente comme une unité indivisible; et il est tout à fait impossible de lire une signification claire dans l’idée qu’elles sont des masses d’unités combinées. »
L’effet de couleur Fechnermodifier
En 1838, il étudie également l’illusion perceptuelle encore mystérieuse de ce qu’on appelle encore l’effet de couleur Fechner, par lequel les couleurs sont vues dans un motif en mouvement de noir et blanc. Le journaliste et scientifique amateur anglais Charles Benham, en 1894, a permis aux anglophones d’en apprendre l’effet grâce à l’invention de la toupie qui porte son nom, la toupie de Benham. On ignore si Fechner et Benham se sont jamais rencontrés face à face pour une raison quelconque.
Le médianEdit
En 1878, Fechner publie un article dans lequel il développe la notion de médiane. Plus tard, il s’est penché sur l’esthétique expérimentale et a pensé à déterminer les formes et les dimensions d’objets esthétiques. Il a principalement utilisé les tailles de peintures comme base de données. Dans sa Vorschule der Aesthetik de 1876, il utilise la méthode des rangs extrêmes pour les jugements subjectifs.
On attribue généralement à Fechner l’introduction de la médiane dans l’analyse formelle des données.
SynesthésiaEdit
En 1871, Fechner rapporta la première étude empirique des photismes des lettres colorées parmi 73 synesthètes. Son œuvre est suivie dans les années 1880 par celle de Francis Galton.
Division du corps calleux
Une des spéculations de Fechner sur la conscience portait sur le cerveau. Pendant son temps, on savait que le cerveau était bilatéralement symétrique et qu’il y avait une division profonde entre les deux moitiés qui sont liées par une bande de fibres de connexion appelée corps calleux. Fechner a émis l’hypothèse que si le corps calleux était divisé, il en résulterait deux courants de conscience distincts – l’esprit deviendrait deux. Pourtant, Fechner croyait que sa théorie ne serait jamais testée; il était incorrect. Au milieu du XXe siècle, Roger Sperry et Michael Gazzaniga ont travaillé sur des patients épileptiques avec un corps calleux sectionné et ont observé que l’idée de Fechner était correcte.
Hypothèse de la section d’Ormodifier
Fechner a construit dix rectangles avec différents rapports de largeur à longueur et a demandé à de nombreux observateurs de choisir la « meilleure » et la « pire » forme de rectangle. Il était préoccupé par l’attrait visuel des rectangles de proportions différentes. Les participants ont été explicitement invités à ne pas tenir compte des associations qu’ils ont avec les rectangles, par exemple avec des objets de rapports similaires. Les rectangles choisis comme « meilleurs » par le plus grand nombre de participants et comme « pires » par le moins de participants avaient un rapport de 0,62 (21:34). Ce rapport est connu sous le nom de « section dorée » (ou nombre d’or) et fait référence au rapport entre la largeur et la longueur d’un rectangle qui est le plus attrayant pour l’œil. Carl Stumpf a participé à cette étude.
Cependant, il y a eu un certain différend sur l’expérience elle-même, car le fait que Fechner ait délibérément écarté les résultats de l’étude qui ne correspondaient pas à ses besoins est devenu connu, de nombreux mathématiciens, dont Mario Livio, réfutant le résultat de l’expérience.
The two-piece normal Distribution
Dans son Kollektivmasslehre (1897), publié à titre posthume, Fechner a introduit la Zweiseitige Gauss’sche Gesetz ou distribution normale en deux parties, pour tenir compte des asymétries qu’il avait observées dans les distributions de fréquences empiriques dans de nombreux domaines. La distribution a été redécouverte indépendamment par plusieurs auteurs travaillant dans différents domaines.
Paradoxe de Fechnerdit
En 1861, Fechner a rapporté que s’il regardait une lumière avec un morceau de verre noirci sur un œil puis fermait cet œil, la lumière semblait devenir plus brillante, même si moins de lumière entrait dans ses yeux. Ce phénomène est devenu le paradoxe de Fechner. Il a fait l’objet de nombreux articles de recherche, y compris dans les années 2000. Il se produit parce que la luminosité perçue de la lumière avec les deux yeux ouverts est similaire à la luminosité moyenne de chaque lumière vue avec un œil.