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照镜子为什么是左右颠倒而不是上下颠倒?

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2008-03-18

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    探讨镜子反转左右之谜 人人都照镜子,对镜子总是使物体左右反转习以为常。然而,你可知道藏在镜子里的这个谜团,让古往今来的许多大学者为之苦恼,至今尚无定论。   在洗脸、整理服装和发型时,人们经常要照镜子。
  在这个矗立在我们身边的镜子里,竟然潜藏着让很多人困惑的现象:面对着镜子站立的人,他的姿势与映在镜子里的镜像并不是完全一样的。  如果在镜子前举起你的右手,则映在镜子里的你看上去像是举起了左手,即实像与镜像刚好是左右反转。
     或许你会那样说:“镜子使左右反转不是理所当然的吗?”可是,镜子对上下又是如何处理的呢?镜子不会把你的头映在下,脚映在上边。镜子使物体左右反转,却不使物体上下反转,这又该如何解释呢? 镜子反转了前后,而不是左右!   为什么镜子使物体左右反转,而不使物体上下反转的问题,自古以来就被称为“镜像难题”。
    早在公元前360年左右,古希腊哲学家柏拉图就试图研究镜子使物体左右反转的原理。即使到了现代,像日本的朝永振一郎、美国的费曼这样的诺贝尔奖获得者,以及许多的物理学家、哲学家甚至心理学家,都尝试着对这个问题进行解答。
     最近,日本法政大学的吉村教授提出了自己的见解,他认为镜像问题不仅涉及到镜子的几何光学性质,还涉及到人在看映在镜子里的像时的心理作用,这是镜像问题成为千古之谜的原因之一。     从物理学的角度看,镜子形成像的机理是怎样的呢?找一面镜子垂直于地面放置,在镜子前面依次放三个箭头,箭头的指向分别是向上、向右和向前。
  垂直镜面,从镜子外向镜子里移动箭头,我们将看到,向上和向右的箭头的实像和虚像会重合在一起,箭头与箭头重合,箭尾与箭尾重合。  可是,惟独与镜面垂直的向前的箭头,实物和虚像方向反转,箭头和箭头不能重合。
     这样看来,镜子其实是把物体的前后反转了。可是,为什么我们感觉到的却是左右方向的反转呢? 心理原因钻进镜子   面对镜子,举起右手,这时映在镜子里的自己举起了哪只手呢?在这个场景中,自身和镜像是面对面站立的,因此吉村教授认为,在照镜子的人的头脑里,会设想将自身的姿势水平旋转180度,绕了半圈后站在镜像的位置,这个动作可以叫做“绕入”。
    这时比较一下举的手,照镜子的人会发现,经过绕入、站在镜子旁的自己和镜子里的像举的手是相反的,绕入的自己依然举右手,镜像举的却是左手。正是在这个时刻,人猛然发觉,镜子让自己左右反转了。
     但是在前面已经说过,从光学角度讲,镜子其实是把实际的物体前后反转后形成了像。  可是镜前的人要是把绕入的自身和镜像比较,却会发现,两者前后是一致的,没有变化;在上下方向上,镜像也与实物一致,经过绕入后还是不变;只有左右方向,发生了改变。
  这样看来,镜子反转人体左右方向的原因,其实是当我们把镜像和实物进行比较时,有优先让上下方向和前后方向保持一致,然后再去比较左右方向的倾向。  这个倾向难道是心理上的作用?   吉村教授认为,人们所用的“左右”、“上下”、“前后”概念,其实都是定义而已。
  人在定义自己所在的空间坐标系的时候,对于上下和前后,以身体形态上的特征作为标准。比如,人们定义头的方向是上,背的方向是后。但是,由于人的外观大体上具有两侧对称的特点,因此在外观上没有区别左右的明显特征,所以吉村教授觉得,人们定义左右的过程,其实是利用了上下和前后的定义,左右只是一个相对的定义。
    这就是左右定义的特殊性,人们必须先确定好上下和前后方向,然后才去考虑左右的问题。在照镜子的时候,本来是前后反转,却最后强加给了左右方向,于是,在人的眼中,镜像和实物出现了左右反转。
   镜像问题又惹麻烦   镜像问题似乎解决了。但是,吉村教授关于镜子又提出了一个有趣问题:人们看映在镜子里的物体时,有时会感觉到左右反转,有时却感觉左右不反转,为什么会这样呢?   我们照镜子,就会感觉到左右发生了反转;但是生活中也有感觉左右不反转的事例,比如说汽车的后视镜。
    假设你坐在车里,有人骑摩托车试图超越你的车,在后视镜里,当你看到试图从右侧超越自己的摩托车时,真实的情况是,它的确是打算从右边超越过去。在这个情形下,尽管我们看到了映在镜子里的车后的像,但是却不会产生左右反转的感觉。
  如果将这个搞错了,以为既然是镜像,左右反转,因此判断摩托车是想从左边超越自己,则十有八九会发生交通事故。     吉村认为,比较一下产生左右反转感觉和不产生左右反转感觉的两种情况,我们会发现,对自古以来所提出的镜像难题,即“为什么只有左右反转,而没有上下反转”的问题,有必要再进一步探讨其中的奥秘。
  按照吉村教授的想法,镜像问题应该改写成如下形式:“人们在看映在镜子里的像时,在什么情况下感到左右反转,在什么情况下感觉不到左右反转?” 反视镜中的混乱世界   要深入研究镜像问题,可以借助反视镜。
       所谓反视镜,是指戴上它后,看到的整个视野与平时恰好完全颠倒的眼镜。由于颠倒有上下轴的反转和左右轴的反转两种,所以反视镜也分两种:“上下反视镜”和“左右反视镜”,每一种反视镜内均装有棱镜,通过棱镜的一个面起到镜子的作用,使整个视野反转。
     戴着上下反视镜看前方,人们马上会强烈地感觉不舒服。  这是因为通常无可质疑的天在上地在下的景象突然颠倒过来。另一方面,如果戴上左右反视镜,却不会有别扭的感觉。
  如果是第一次用这样的镜子看景色或人物时,一开始会感觉很寻常,就像看镜子里出现的镜像一样。但是,正是这寻常之处,暗含着陷阱!   比如,戴着左右反视镜穿越走廊。  步行之时,如果看到左侧的墙逐渐靠近自己,身体于是调整,把前进的路线向右边偏。
  但是实际上,正在靠近的是右边的墙,所以身体移动恰恰正在靠近墙而不是远离墙,最后人将一头撞到墙上。另一方面,戴着上下反视镜却不会引起如左右反视镜这样的混乱。这是因为难以忍受的别扭感觉使脑子里写上了“这个映像是虚假”的意识,人的行动也会变得小心翼翼。
       反视镜的情况给人们研究镜像问题提供了新的思路。 镜像问题的答案   通常在面对周围的物体时,我们是以自己身体作为坐标系来判断它们的位置情况。
  如果看到自己头的方向上的物体,就会判断“那个东西在上面”;如果看到自己左手方向有个物体,则会判断“那个东西在左边”。     但是,戴着上下反视镜时,这个身体坐标系就不好使了。
  这个时候,要判断出看到的物体的准确位置和方向,就必须在头脑中重新建立一个坐标系,把原来的上面转换成下面,下面转换成上面。对于上下反视镜和左右反视镜的世界,都是映在镜子上的世界,我们的头脑似乎会灵活地选择适合自己视野的不同坐标系。
       反视镜的研究给“在什么情况下感到左右反转,在什么情况下感觉不到左右反转”的问题提供了启示。吉村教授注意到,转换的坐标系是解决镜像问题的关键。   回到“映在后视镜上的摩托车”的例子。
  在驾驶员的视野中,不管是镜子内或镜子外,都能看到延伸向前方和后方的道路,两者的方向实际上是相反的。  但是,由于道路一般都是左右对称的,因此人很容易忽略前后道路的反转感。这个时候,我们会下意识地在镜子内外的世界里使用同一个坐标系,所以在后视镜的场景中,人对镜中的像不产生左右反转的感觉。
     当人照镜子的时候,却是另一种情况。看到镜子里的自己的像时,人会不由自主地把头脚方向作为上下,腹背方向作为前后,这样在镜子里应用了一个坐标系,而且它与镜子外的人体固有的坐标系不一样。
    这个时候,镜外的坐标系不是原封不动地纳入镜子里,而是通过绕入的方式,使镜内的上下和前后与本身的坐标系重叠在一起,结果,左右反转的感觉产生了。   根据上面的分析,吉村教授总结,当人们用共同的坐标系捕捉镜子内外的世界时,不会产生左右反转的感觉,例如后视镜中摩托车的问题。
    而如果人们用不同的坐标系分别适用在镜子内外的世界时,我们就会产生反转的感觉。很显然,镜子的神秘有潜在的心理机制的作用。   通过对镜像问题的研究,我们会发现,大脑意识是具有可塑性的,脑内生理上的机制可以根据后天情况加以改变,产生对后天情况的适应。
  通常,我们毫不怀疑地使用上下、前后、左右的概念生活着。  但是,如果情况改变,我们的大脑能够把过去的常识封锁,重新塑造出另一套坐标系。总之,镜子既平凡又神秘,它把我们的大脑引向无边无际的深邃世界里,而且,它就是我们身边的一个神秘世界的入口,这是多么地不可思议。
   。

2008-03-22

295 0

  问题有点难度,很难解答,你有没有想过  如果你的眼睛不是长在头上而是长在人的头顶的脚底正中间的那个位置上下对称,你再照下镜子可能看多的会是上下和左右都对换了...不要说蹲下在把上面做个假的模型! 虽然这个是不可能的设想,但是如果是那样的话可能完全不一样. 地球是有引力的,眼睛要是张在腰间,然后脱离地球引力的情况下照镜子会是怎样的了.脱离了引力人就会没有方向感,而眼睛长在腰间,没有任何的参照物情况下看到的可能会出现上下反转!。
  

2008-03-19

269 0

上下左右都没有颠倒,而是前后颠倒了

2008-03-18

281 0

照镜子为什么是左右颠倒而不是上下颠倒? 呵呵,没有左右颠倒,也没有上下颠倒啊,只是个镜面对称啊,感觉左右颠倒的是因为空间感觉经验少. 拿着一个镜子边走边照自己试试.镜子要与地面成任意角度试试,少儿不易啊

2008-03-18

283 0

晕!这事早解决了!因为光是直射的!镜子影相一样,上下颠倒相就不是直射了!且镜子里你的左手仍是左手啊!只是你看的角度不同!你望镜子时,你的角度变成对立了!就想你看别人,他的左手在你看来还不是右手吗?

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