照鏡子的時候左右會顛倒,為什麼上下不會顛倒

2021-04-18 01:26:17 字數 4743 閱讀 8068

1樓:白羽郡主

人人都照鏡子,對鏡子總是使物體左右反轉習以為常。然而,你可知道藏在鏡子裡的這個謎團,讓古往今來的許多大學者為之苦惱,至今尚無定論。

在洗臉、整理服裝和髮型時,人們經常要照鏡子。在這個矗立在我們身邊的鏡子裡,竟然潛藏著讓很多人困惑的現象:面對著鏡子站立的人,他的姿勢與映在鏡子裡的映象並不是完全一樣的。

如果在鏡子前舉起你的右手,則映在鏡子裡的你看上去像是舉起了左手,即實像與映象剛好是左右反轉。

或許你會那樣說:「鏡子使左右反轉不是理所當然的嗎?」可是,鏡子對上下又是如何處理的呢?

鏡子不會把你的頭映在下,腳映在上邊。鏡子使物體左右反轉,卻不使物體上下反轉,這又該如何解釋呢?

鏡子反轉了前後,而不是左右!

為什麼鏡子使物體左右反轉,而不使物體上下反轉的問題,自古以來就被稱為「映象難題」。早在西元前360年左右,古希臘哲學家柏拉圖就試圖研究鏡子使物體左右反轉的原理。即使到了現代,像日本的朝永振一郎、美國的費曼這樣的諾貝爾獎獲得者,以及許多的物理學家、哲學家甚至心理學家,都嘗試著對這個問題進行解答。

最近,日本法政大學的吉村教授提出了自己的見解,他認為映象問題不僅涉及到鏡子的幾何光學性質,還涉及到人在看映在鏡子裡的像時的心理作用,這是映象問題成為千古之謎的原因之一。

從物理學的角度看,鏡子形成像的機理是怎樣的呢?找一面鏡子垂直於地面放置,在鏡子前面依次放三個箭頭,箭頭的指向分別是向上、向右和向前。垂直鏡面,從鏡子外向鏡子裡移動箭頭,我們將看到,向上和向右的箭頭的實像和虛像會重合在一起,箭頭與箭頭重合,箭尾與箭尾重合。

可是,惟獨與鏡面垂直的向前的箭頭,實物和虛像方向反轉,箭頭和箭頭不能重合。

這樣看來,鏡子其實是把物體的前後反轉了。可是,為什麼我們感覺到的卻是左右方向的反轉呢?

心理原因鑽進鏡子

面對鏡子,舉起右手,這時映在鏡子裡的自己舉起了哪只手呢?在這個場景中,自身和映象是面對面站立的,因此吉村教授認為,在照鏡子的人的頭腦裡,會設想將自身的姿勢水平旋轉180度,繞了半圈後站在映象的位置,這個動作可以叫做「繞入」。這時比較一下舉的手,照鏡子的人會發現,經過繞入、站在鏡子旁的自己和鏡子裡的像舉的手是相反的,繞入的自己依然舉右手,映象舉的卻是左手。

正是在這個時刻,人猛然發覺,鏡子讓自己左右反轉了。

但是在前面已經說過,從光學角度講,鏡子其實是把實際的物體前後反轉後形成了像。可是鏡前的人要是把繞入的自身和映象比較,卻會發現,兩者前後是一致的,沒有變化;在上下方向上,映象也與實物一致,經過繞入後還是不變;只有左右方向,發生了改變。這樣看來,鏡子反轉人體左右方向的原因,其實是當我們把映象和實物進行比較時,有優先讓上下方向和前後方向保持一致,然後再去比較左右方向的傾向。

這個傾向難道是心理上的作用?

吉村教授認為,人們所用的「左右」、「上下」、「前後」概念,其實都是定義而已。人在定義自己所在的空間座標系的時候,對於上下和前後,以身體形態上的特徵作為標準。比如,人們定義頭的方向是上,背的方向是後。

但是,由於人的外觀大體上具有兩側對稱的特點,因此在外觀上沒有區別左右的明顯特徵,所以吉村教授覺得,人們定義左右的過程,其實是利用了上下和前後的定義,左右只是乙個相對的定義。這就是左右定義的特殊性,人們必須先確定好上下和前後方向,然後才去考慮左右的問題。在照鏡子的時候,本來是前後反轉,卻最後強加給了左右方向,於是,在人的眼中,映象和實物出現了左右反轉。

映象問題又惹麻煩

映象問題似乎解決了。但是,吉村教授關於鏡子又提出了乙個有趣問題:人們看映在鏡子裡的物體時,有時會感覺到左右反轉,有時卻感覺左右不反轉,為什麼會這樣呢?

我們照鏡子,就會感覺到左右發生了反轉;但是生活中也有感覺左右不反轉的事例,比如說汽車的後視鏡。假設你坐在車裡,有人騎電單車試圖超越你的車,在後視鏡裡,當你看到試圖從右側超越自己的電單車時,真實的情況是,它的確是打算從右邊超越過去。在這個情形下,儘管我們看到了映在鏡子裡的車後的像,但是卻不會產生左右反轉的感覺。

如果將這個搞錯了,以為既然是映象,左右反轉,因此判斷電單車是想從左邊超越自己,則十有**會發生交通事故。

吉村認為,比較一下產生左右反轉感覺和不產生左右反轉感覺的兩種情況,我們會發現,對自古以來所提出的映象難題,即「為什麼只有左右反轉,而沒有上下反轉」的問題,有必要再進一步**其中的奧秘。按照吉村教授的想法,映象問題應該改寫成如下形式:「人們在看映在鏡子裡的像時,在什麼情況下感到左右反轉,在什麼情況下感覺不到左右反轉?

」反視鏡中的混亂世界

要深入研究映象問題,可以借助反視鏡。

所謂反視鏡,是指戴上它後,看到的整個視野與平時恰好完全顛倒的眼鏡。由於顛倒有上下軸的反轉和左右軸的反轉兩種,所以反視鏡也分兩種:「上下反視鏡」和「左右反視鏡」,每一種反視鏡內均裝有稜鏡,通過稜鏡的乙個面起到鏡子的作用,使整個視野反轉。

戴著上下反視鏡看前方,人們馬上會強烈地感覺不舒服。這是因為通常無可質疑的天在上地在下的景象突然顛倒過來。另一方面,如果戴上左右反視鏡,卻不會有彆扭的感覺。

如果是第一次用這樣的鏡子看景色或人物時,一開始會感覺很尋常,就像看鏡子裡出現的映象一樣。但是,正是這尋常之處,暗含著陷阱!

比如,戴著左右反視鏡穿越走廊。步行之時,如果看到左側的牆逐漸靠近自己,身體於是調整,把前進的路線向右邊偏。但是實際上,正在靠近的是右邊的牆,所以身體移動恰恰正在靠近牆而不是遠離牆,最後人將一頭撞到牆上。

另一方面,戴著上下反視鏡卻不會引起如左右反視鏡這樣的混亂。這是因為難以忍受的彆扭感覺使腦子裡寫上了「這個映像是虛假」的意識,人的行動也會變得小心翼翼。

反視鏡的情況給人們研究映象問題提供了新的思路。

映象問題的答案

通常在面對周圍的物體時,我們是以自己身體作為座標系來判斷它們的位置情況。如果看到自己頭的方向上的物體,就會判斷「那個東西在上面」;如果看到自己左手方向有個物體,則會判斷「那個東西在左邊」。

但是,戴著上下反視鏡時,這個身體座標系就不好使了。這個時候,要判斷出看到的物體的準確位置和方向,就必須在頭腦中重新建立乙個座標系,把原來的上面轉換成下面,下面轉換成上面。對於上下反視鏡和左右反視鏡的世界,都是映在鏡子上的世界,我們的頭腦似乎會靈活地選擇適合自己視野的不同座標系。

反視鏡的研究給「在什麼情況下感到左右反轉,在什麼情況下感覺不到左右反轉」的問題提供了啟示。吉村教授注意到,轉換的座標系是解決映象問題的關鍵。

回到「映在後視鏡上的電單車」的例子。在駕駛員的視野中,不管是鏡子內或鏡子外,都能看到延伸向前方和後方的道路,兩者的方向實際上是相反的。但是,由於道路一般都是左右對稱的,因此人很容易忽略前後道路的反轉感。

這個時候,我們會下意識地在鏡子內外的世界裡使用同乙個座標系,所以在後視鏡的場景中,人對鏡中的像不產生左右反轉的感覺。

當人照鏡子的時候,卻是另一種情況。看到鏡子裡的自己的像時,人會不由自主地把頭腳方向作為上下,腹背方向作為前後,這樣在鏡子裡應用了乙個座標系,而且它與鏡子外的人體固有的座標系不一樣。這個時候,鏡外的座標系不是原封不動地納入鏡子裡,而是通過繞入的方式,使鏡內的上下和前後與本身的座標系重疊在一起,結果,左右反轉的感覺產生了。

根據上面的分析,吉村教授總結,當人們用共同的座標系捕捉鏡子內外的世界時,不會產生左右反轉的感覺,例如後視鏡中電單車的問題。而如果人們用不同的座標系分別適用在鏡子內外的世界時,我們就會產生反轉的感覺。很顯然,鏡子的神秘有潛在的心理機制的作用。

通過對映象問題的研究,我們會發現,大腦意識是具有可塑性的,腦內生理上的機制可以根據後天情況加以改變,產生對後天情況的適應。通常,我們毫不懷疑地使用上下、前後、左右的概念生活著。但是,如果情況改變,我們的大腦能夠把過去的常識封鎖,重新塑造出另一套座標系。

總之,鏡子既平凡又神秘,它把我們的大腦引向無邊無際的深邃世界裡,而且,它就是我們身邊的乙個神秘世界的入口,這是多麼地不可思議。

2樓:匿名使用者

鏡子平面反射,不是小孔成像

3樓:新鬼眾

為什麼照鏡子時左右是顛倒的,上下卻不會顛倒?

4樓:雪v歌

**鏡子反轉左右之謎

人人都照鏡子,對鏡子總是使物體左右反轉習以為常。然而,你可知道藏在鏡子裡的這個謎團,讓古往今來的許多大學者為之苦惱,至今尚無定論。

在洗臉、整理服裝和髮型時,人們經常要照鏡子。在這個矗立在我們身邊的鏡子裡,竟然潛藏著讓很多人困惑的現象:面對著鏡子站立的人,他的姿勢與映在鏡子裡的映象並不是完全一樣的。

如果在鏡子前舉起你的右手,則映在鏡子裡的你看上去像是舉起了左手,即實像與映象剛好是左右反轉。

或許你會那樣說:「鏡子使左右反轉不是理所當然的嗎?」可是,鏡子對上下又是如何處理的呢?

鏡子不會把你的頭映在下,腳映在上邊。鏡子使物體左右反轉,卻不使物體上下反轉,這又該如何解釋呢?

鏡子反轉了前後,而不是左右!

為什麼鏡子使物體左右反轉,而不使物體上下反轉的問題,自古以來就被稱為「映象難題」。早在西元前360年左右,古希臘哲學家柏拉圖就試圖研究鏡子使物體左右反轉的原理。即使到了現代,像日本的朝永振一郎、美國的費曼這樣的諾貝爾獎獲得者,以及許多的物理學家、哲學家甚至心理學家,都嘗試著對這個問題進行解答。

5樓:匿名使用者

左右和上下都沒有顛倒。

只不過你把鏡子裡的你,當成乙個人看,自然你的左手就成了ta的右手了(都在左邊)

為什麼照鏡子時可以左右顛倒不可以上下顛倒

6樓:匿名使用者

你左手拿著帽子,右手拿著鞋子,試試看,想想再說……

左手誤解為右手,但是單拿帽子的手不會誤解為拿鞋的手,就像頭不會誤解為腳……

其實是「幾何光學對稱」問題,問題是把相對的「左右方向」概念和絕對的「左右各個物體」概念混淆了,永遠是左手(標上a手)對稱反a手,右手(標上b手)對稱反b手,腳對稱反腳,頭對稱反頭……,而對稱軸就是任意兩個觀察點投影(垂直)到鏡面上的連線…………

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