Переходим к рассмотрению второго этапа в развитии психологии — этапа развития психологии как самостоятельной науки (с 60-х годов XIX века по настоящее время). Выделению психологии в самостоятельную науку способствовало активное использование эксперимента в естественно-научных исследованиях, открытия в физиологии, физиологии и анатомии мозга, открытия в биологии.

Остановимся более подробно на этих открытиях. Экспериментальное обоснование английским врачом Чарльзом Беллом (1774-1842), а позднее французским физиологом Ф. Мажанди (1783-1855) различий в функциях передних и задних корешков спинного мозга. Задние корешки участвуют в передаче информации от внешних и внутренних органов в спинной мозг, а передние — передают импульсы из спинного мозга к мышцам. Значение открытия состояло в том, что было подтверждено имевшееся ранее предположение о рефлекторном механизме функционирования нервной системы по схеме: раздражение — сигнал в мозг — переработка сигнала в мозгу — сигнал в мышцу — ответ. Кроме этого, данный механизм явился анатомическим подтверждением рефлекторных процессов в психике.

В свою очередь английский физиолог Маршалл Холл (1798-1857), изучая рефлекторные движения у животных, делает вывод о различии рефлекторных механизмов спинного и головного мозга. Спинному мозгу приписывалось подобие машине.
Этому выводу противопоставил свои исследования Эдуард Пфлюгер (1829-1910). Он доказал, что лягушка с отрезанным головным мозгом реагирует на вредные раздражения и препятствия, старается их избегать или обходить. Пфлюгер говорит о приспособительном значении рефлексов, высказывает идею о том, что и спинному мозгу присущи сенсорные (т.е. психические) функции.

Разработка немецким физиологом Иоганнесом Мюллером (1801-1858) закона «специфической энергии органов чувств». Согласно этому закону мозг получает ощущения, зависящие от природы передающего их органа и нервов. Концепция, с одной стороны, способствовала изучению качественных (или модальных) отличий возбуждений, передающихся по различным нервам, а с другой стороны — порождала ложные выводы о том, что наши ощущения не соответствуют реальности, а есть некая трансформация первичных воздействий. Идея о специфичности энергии органов чувств нашла также отражение в исследованиях зрения, осязания и слуха.

Выдвижение английским физиком и врачом Томасом Юнгом (1773-1829) концепции о том, что основу цветового зрения составляют три рецептора, воспринимающие красный, зеленый и фиолетовый цвет.

В свою очередь чешский физиолог Ян Пуркинье (1787-1869) описал как изменяются цвета восприимаемого раздражителя в направлении от центра сетчатки к периферии. Эти исследования углубляли знание о материальном субстрате психики и являлись развитием идеи о специфичности не только органов чувств, но и составляющих их структур.

Позднее немецкий физиолог Э. Геринг (1834- 1918) сформулировал фотохимическую теорию цветового зрения. Согласно этой теории глаз воспринимает цвет, благодаря химическим процессам ассимиляции и диссимиляции в трех видах фоторецепторах: ассимиляция (или соединение) вещества вызывает ощущение черного, зеленого и синего цветов, а диссимиляция (или расщепление) вещества — соответственно белого, красного и желтого.

Немецкий физик и физиолог Герман Гельмгольц (1821-1894) также внес вклад в изучение цветового зрения, доказав, что в органе зрения имеются три вида нервных волокон (колбочки), которые возбуждаются воздействием световых волн различной длины и соответствуют красному, зеленому и синему цвету.

Еще одно направление исследований, значимое для психологии — изучение особенностей ощущений. Немецкий физиолог Эрнст Вебер (1795-1878) установил, что человек чувствует кожей два раздражителя только тогда, когда они отстоят друг от друга на определенном расстоянии. При этом для различных участков кожи это расстояние будет различным. Вебер также уточнил открытую ранее закономерность, что для различения органом чувств изменения степени раздражения необходимо увеличение или уменьшение этого раздражения в строгом соответствии со следующей математической формулой:
CI/I = К (const),

где I — величина действующего стимула,

CI — его приращение, необходимое для изменения получаемых человеком ощущений.

Это соотношение получило название закона Бугера — Вебера. Вебером были получены константы для различных органов чувств, а сама константа была названа дифференциальным порогом ощущений.

Для восприятия изменений высоты звука константа равна 0,003, яркости света — 0,017, веса — 0,02, громкости звука — ОД,  давления на поверхность кожи — 0,14, вкуса соленого раствора — 0,2. Эти исследования Вебера предопределили применение математики и измерений в процессе исследования психических явлений.

Исследования Вебера продолжил и развил немецкий физик, психолог, философ и писатель Густав Фехнер (1801-1887). Фехнер является основателем психофизики — науки, призванной, по его мнению, решить задачу точного математического соотношения между психическими и физическими явлениями. Фехнером был открыт закон, согласно которому изменение силы ощущения пропорционально десятичному логарифму (логарифм есть показатель степени, в которую нужно возвести число «а», чтобы получить число «х») изменения силы воздействующего раздражителя, т. е.

S = К • lg I + С,

где S — сила ощущения,

I — величина действующего раздражителя,

К — коэффициент пропорциональности,

С — константа, различная для ощущений разных модальностей.

Этот закон получил название основного психофизического закона или закона Вебера — Фехнера. Вебер признан соавтором, т.к. закон получен с учетом его исследований. Из этого закона следует, к примеру, что для того, чтобы ощущение силой в единицу возросло в три раза, нужно, чтобы исходный раздражитель, составляющий десять единиц, стал равным тысяче единицам.

Впоследствии было установлено, что закон верен в определенных пределах (при высоких степенях интенсивности раздражителя его увеличение уже не приводит к увеличению ощущения), а уже в XX веке американский ученый Стэнли Стивене пришел к выводу, что основной психофизический закон выражается не логарифмической, а степенной кривой:

S = К • Rn

где К — константа,

п — показатель, зависящий от модальности ощущения и изменяющийся в пределах от 0,3 для ощущения громкости до 3,5 для ощущения удара электрического тока,

S — сила ощущения,

R — значение воздействующего раздражителя.

Исследование Фехнера способствовало формированию экспериментальной психологии.

Свой вклад в изучение ощущений внес и упоминавшийся ранее немецкий физик и физиолог Герман Гельмгольц. В 1850 году он опубликовал результаты экспериментальных исследований, которые доказывали, что возбуждение по нерву распространяется с определенной, фиксируемой скоростью — 120 м/сек. Параллельно с этим открытием было сделано другое: немецкий физиолог Эмиль Дюбуа-Реймон открыл электрическую природу распространения нервного импульса. Это открытие также способствовало возникновению экспериментальной психологии.

Еще одним направлением исследований в физиологии, подготавливающим формирование экспериментальной психологии, были исследования в рамках психометрии. Основателем психометрии был голландский физиолог Франс Дондерс (1818-1889). Его заинтересовали данные, полученные в астрономии, о различии скорости реакции наблюдателей на появление небесных светил. Исходя из этих данных, Дондерс разработал методику оценки времени реакции человека на различные раздражители. При этом было определено время, которое уходит у различных людей на процесс выбора ответа:

t реакция с выбором — t простая реакция = t на процесс выбора

Исследования Дондерса были дополнены исследованиями австрийского физиолога 3. Экснера и немецкого физиолога Л. Ланге. Первый показал, что время реакции зависит от особенностей рефлекторного процесса человека, а второй исследовал влияние предварительной установки человека на время его реакции на тот или иной раздражитель.
Психометрия обогатила исследователей психики своими методами, заложила основы формирования дифференциальной психологии.

Следующим направлением исследований в области физиологии XIX века, имевшим значение для развития психологии, является исследование восприятия Г. Гельмгольцем. В результате изучения зрительного восприятия ученый приходит к выводу о том, что в процессе восприятия большую роль играют:

• цель восприятия,
• предмет восприятия,
• движения глаз (они способствуют преодолению искажений линз),
• предшествующий опыт восприятия.

Последнее положение позволило Гельмгольцу сделать вывод о том, что процесс сопоставления получаемых стимулов с прошлым опытом носит бессознательный характер. Этот процесс Гельмгольц назвал «бессознательным умозаключением». Сделанный им вывод показывал значение бессознательных процессов в психической жизни человека.
Гельмгольцу принадлежит заслуга экспериментального доказательства закона сохранения энергии. Это открытие побуждало исследователей рассматривать психические явления в контексте общей энергетики природы.

Большое значение для развития представлений о механизмах психических процессов имело открытие французским физиологом Клодом Бернаром (1813-1878) принципа самореализации внутренней среды организма. Этот принцип способствовал в дальнейшем развитию в психологии концепций обратной связи в процессе психической регуляции деятельности и поведения, концепции гомеостаза как принципа жизнедеятельности человека (бихевиоризм, психоанализ, гештальтпсихология, когнитивная психология и др.).
Более детальные экспериментальные исследования и доказательства положений, выдвинутых Бернаром, осуществил позднее американский физиолог Уолтер Кеннон (1871-1945), который и назвал саморегуляцию внутренней среды организма гомеостазом.