为何咱们看到镜子中的本身是左右颠倒的

 

最先看到这个问题距今大概已经有好几年了，虽然有点好奇但一直没有仔细想过缘由。前几天下班在路上的时候突然想到了这个问题，因而就集中精神认真思考了一下，通过几个小时的思索和整理，对这个问题有了较为清晰的认识。所以在这里记录一下。

 

在写这篇文章以前，我还花了点时间在网上搜索了一下，发现答案真是五花八门。有的说是由于双眼是左右对称的，有的说咱们的身体是左右对称的，还有的说是左右的定义问题，也有从光学原理出发进行分析的，甚至还有用真伪矢量这种“高深”知识来分析的（但惋惜这么高逼格的答案却也是错的）。

在我看来，这些答案没有一个可以说服我并让我满意。实际上想通之后，这个问题至关简单，镜子没有颠倒咱们，颠倒的是咱们的思惟，或者说是由于咱们的固定思惟使咱们认为左右被颠倒了。要搞清楚这一点，须要先弄清楚在这个问题中镜子颠倒的是什么。

 

颠倒的是什么？

 

回忆一下，当咱们与其余人面对面站着聊天时，咱们看到的对方是怎样的？任何人都不会怀疑，当咱们面对一我的时他的左右应该与咱们相反，他的左手在咱们的右边，而他的右手在咱们的左边。

 

这是由于对方的身体结构跟咱们相同，但他相对于咱们水平旋转了180度，因此水平方向上一切都颠倒了。而这，在咱们看来是天然而然的，是“正”的。也就是说，咱们直觉上所认为的“正”应该是符合物理规律的：水平翻转后，左右应该彻底颠倒。

 

再来看看照镜子的时候是怎样的一种状况。当咱们站立在一面镜子前的时候，看到的镜子中的本身好像确实左右颠倒了，他的左手在咱们的右边，他的右手在咱们的左边。但仔细一想好像又有问题：

 

他的心脏位于咱们的左边（他的右边）

你向右梳的头发，他倒是向左梳的

你左脸上的一颗痣却在他的右脸上

……

 

这么看来，镜子中的本身身上的全部东西都左右颠倒了——原本在右边的跑到对方左边去了，原本在左边的却跑到对方右边去了。换句话说就是：

 

镜子中的咱们身上的全部东西相对于镜子外的咱们来讲竟然都没有颠倒，原本在咱们左边的竟然还在咱们的左边，原本在咱们右边的竟然还在咱们右边。而这根本不是水平翻转后应该出现的状况。

 

这就是咱们感受到镜子把咱们的左右颠倒了的真正缘由。它没有像咱们与他人面对面时那样翻转左右，仅仅只翻转了本来对称的那一部分（手、眼等等），而不对称的那些全都“搞错了”（心脏、纽扣、头发、脸上的痣等等）。

 

实际上一点儿都没有颠倒

 

上面说了，镜子把咱们身上那些不对称的东西全都搞错了，仅仅只翻转了本来对称的那些。实际上这句话也是不对的，镜子没有颠倒咱们身上的任何东西，之因此咱们以为咱们的左右手在镜子中颠倒了，只是由于咱们的双手是左右对称的，咱们错误的把本身的右手在镜子中所成的像当成了镜中人的左手而已。

 

为了说明这一点，如今请闭上眼睛，在脑中想象一下，或者有条件的话也能够实际作一下这个实验。

 

假设你站在镜子前，手上拿着一张纸，纸是半透明的，纸上有一个字。如今把它水平翻转过来，使字正对着镜子，同时因为纸是半透明的，你从纸的背面一样能看到字。如今请回答，你从纸的背面看到的字和从镜子中看到的字是否同样？

 

稍微想一下就不可贵出，从纸的背面和从镜子中看到的字是同样的，都是反过来的。以下图：

 

 

 

还记得刚学光学的时候，考试时常常遇到给你一个钟表在镜子中所成的像，而后问你是几点的题目。老师就教了咱们一个“做弊”的方法，遇到这样的题就把卷子翻过来，这时候你看到的就是答案，比你在脑子里想要快的多还不会出错。

 

从纸的背面看到的字之因此是反的，是由于咱们把纸进行了水平翻转，因此字变反了。而咱们从镜子中看到的字之因此是反的，是由于它所成的像本来就是基于一个已翻转的字。也就是说，镜子所成的像并无将物体水平翻转，它只是忠实地将一个物体呈现出来而已。

 

如今假设是一我的面对面站在你面前，此时他的左右跟你是彻底相反的，接下来让他向后转，此时因为他水平转了180度，因此他的左右跟你一致了，此时拿一面镜子放到他的面前，那么镜子中的他和真实的他的左右一致吗？

 

固然是一致的，这时候他就至关于以前的那个字，镜子只是忠实地将他呈现了出来。

 

这种状况实际上就是咱们平时照镜子时的真实状况，只是观察者刚好是咱们本身。

 

到底发生了什么

 

那照镜子的时候那种左右颠倒的感受从何而来呢？其实是由于当咱们面对镜子中的本身时，根据眼中所看到的情景，本能地觉得镜子中的本身是面对本身的，就像咱们平时面对其余人同样。但实际上咱们在照镜子时，镜子所基于的是与咱们方向一致的人所成的像。（参照上面的思惟实验）

 

既然方向一致，因此左右其实并无颠倒，但这刚好与咱们面对他人时的经验相违背，所以咱们反而以为镜子把咱们颠倒了。参照下图：

 

 

前三个一个是本来的我，一个是从后面看到的我，一个是镜子中的我。这三者是同样的。最后一个是“我”认为的真正面对本身时应该看到的样子，而这正好与实际状况相反。

 

图中的“玉”字，中间的一竖至关于咱们的身躯，三横至关于咱们的眼睛、手、脚等对称部位，而那一点则至关于咱们的心脏等不对称部位。看起来颠倒的只是那一个点而已，这是因为咱们身体中的一些部位本来就是对称的，因此看起来镜子中这些部位好像和经验是相符合的。但实际上咱们看到的整我的和咱们经验中的状况已经彻底颠倒了，此时若是咱们破坏它的对称性，例如举起左手，能够发现对面举起的倒是右手。

 

为何上下没有颠倒

 

之因此上下没有颠倒，是由于咱们的经验让咱们认为面对一我的时，他的左右应该是翻转的，由于他水平旋转了180度。但因为不管是平时仍是面对镜子，咱们的身体在垂直方向上都没有翻转，因此给咱们的感受是一致的，不会让咱们出现上下颠倒的感受。