每当我们在照镜子时会发现,我们的左右会颠倒,而上、下保持不变,这究竟是为什么呢?这个问题有很多不同的答案,但最讲得通也是最简单的解释是:镜像没有左右颠倒,而是前正裂后颠倒。
由于左、右是主观判断的,所以让我们稍微简化一下:想象一下,你正对着北方,在你面前有一面镜子。如果你跳起来,你的倒影也会跳起来,不发生颠倒。如果你向东侧走一米,你的倒影也会向东移动一米,而不会向反方向走。但是如果你向南走,远离镜子,你的倒影会向北移动,即相反的方向。
认为空橡镜子左右颠倒,而不是上下颠倒,是因为当我们观察自身的镜像时,我们会自动地想象自己处于他们的位置,即左、右,前、后都转过来。这个习惯来自于我们一生都在与人交流互动,并且会按照我们自己的方向来解释他们的左、右、前、后。当我们看到自己的倒影时,我们本能地将他识别为另一个人,除了所有特征方向相反,其他完全相同。例如,从倒影角度来看,你脸上左边的痣在他的右边。 但是,不是镜子造成了这种转变,是我们自己。我们心理上将自己倒转,认为自己处于倒影的位置。我们心理上颠倒了自己的前、后和左、右,但是镜子实际只改变了前后。
想象一下用摄像机来看你自己,即正面对着自己的录像,这时,左、右,前斗清旁、后都是颠倒的(如果你从摄像机背面看你自己,那么什么都不会被逆转)。如果你朝着屏幕移动(比如向北),你的录像会向相反的方向移动(比如向南);如果你向右移动(比如向东),你的录像仍然会向相反的方向移动(例如向西)。
同样的道理也适用于印在衬衫上的文字。在一段录像中,前后和左右方向都交换了,就像是另一个人,所以文字还是能辨认的;但是在倒影中,只有前、后交换了,所以就像从错误的方向看透明纸一样,文字前后颠倒了。
要证明衬衫上的文字在镜子里不是左右颠倒,你可以用灯光照射衬衫上的文字,这样就可以从里面读。换句话说,就是从后面看文字,但是右边的袖子仍然在你的右边,左边的袖子仍然在你的左边。这时,这段文字看起来就像镜子里的样子:前后颠倒,左右不变。
在现代世界,有各种各种的镜子,它们的形状、材质可能不同,但有一件事是不变的。就是不管照哪一面镜子,镜像都是左右相反,而不是上下颠倒。
对于我们来说,当然是再好不过了。但这背后的原因是什么?
对着镜子,举起你的左手,会发生什么?镜子里的你举起了右手。这意味着镜像是左右相反的。用专业一点的话说,图像沿着水平轴进行反转。
镜像左右相反可不是镜子自己控制的,这就像其他无生命物体一样,镜子没有大脑来决定颠倒以及忽略哪些元素。
不知道镜子工作原理的人可能会把镜子当做神秘物体,或是具有复杂结构的科学装置。但镜子并没有那么神奇,镜像左右颠倒涉及到几何光学原理,通俗点说,镜子是把实际的物体前后反转,然后在光滑的表面形成了像。
尽管,我们觉得镜子的的确确发生了左右颠倒,但实际上镜子既不左右颠倒,也不上下颠倒,而是前后颠倒!这对人们普遍的认知——镜子左右颠倒,可能是致命一击。
其实镜子里图像其实并没有被左右翻转,虽然看上去像是这样。可以用手套作为一个例子,镜子的翻转原理就像你把手套从里到外180度翻过来。
说实话,在科学和物理上,“左和右”不是指示方向的理想方式,因为它们完全依赖于主体的方向。例如,我的左边,跟站在我面前的人的左边,是不一样的方向。
因此,在谈论镜像时,用“左右”来定义并不是非常科学,左右是相对而言的。用东、南、西和北,才更适合也更科学。
我们用‘RY’简写代表‘真正的你’,而镜像则用‘MI’代表。站在镜子前,当把手(RY的手)往东移动,这时MI里的手也是向东移动的。当RY将手往上举,类似的, MI的手也是往上举的方向!这是因为这些方向沿着平行于镜子的平面。
只要沿着平行于镜子平面的方向上,MI似乎遵循RY的每个运动。
让我们换种情况: 站在镜子前,指向镜子(就当做是指向北面)。在这种情况下,MI会指向相反方向,即南面。
可能有点绕晕了,其实方向颠倒是因为图像是沿着垂直于镜面的轴而颠倒的。换言之,你在照镜子时,镜子显示的就是你的里朝外版本。
总而言之,照镜子时,左右、上下其实都没颠倒,颠倒的只是“前”和“后”。