爲何咱們看到鏡子中的本身是左右顛倒的

 

最先看到這個問題距今大概已經有好幾年了，雖然有點好奇但一直沒有仔細想過緣由。前幾天下班在路上的時候突然想到了這個問題，因而就集中精神認真思考了一下，通過幾個小時的思索和整理，對這個問題有了較爲清晰的認識。所以在這裏記錄一下。

 

在寫這篇文章以前，我還花了點時間在網上搜索了一下，發現答案真是五花八門。有的說是由於雙眼是左右對稱的，有的說咱們的身體是左右對稱的，還有的說是左右的定義問題，也有從光學原理出發進行分析的，甚至還有用真僞矢量這種「高深」知識來分析的（但惋惜這麼高逼格的答案卻也是錯的）。

在我看來，這些答案沒有一個可以說服我並讓我滿意。實際上想通之後，這個問題至關簡單，鏡子沒有顛倒咱們，顛倒的是咱們的思惟，或者說是由於咱們的固定思惟使咱們認爲左右被顛倒了。要搞清楚這一點，須要先弄清楚在這個問題中鏡子顛倒的是什麼。

 

顛倒的是什麼？

 

回憶一下，當咱們與其餘人面對面站着聊天時，咱們看到的對方是怎樣的？任何人都不會懷疑，當咱們面對一我的時他的左右應該與咱們相反，他的左手在咱們的右邊，而他的右手在咱們的左邊。

 

這是由於對方的身體結構跟咱們相同，但他相對於咱們水平旋轉了180度，因此水平方向上一切都顛倒了。而這，在咱們看來是天然而然的，是「正」的。也就是說，咱們直覺上所認爲的「正」應該是符合物理規律的：水平翻轉後，左右應該徹底顛倒。

 

再來看看照鏡子的時候是怎樣的一種狀況。當咱們站立在一面鏡子前的時候，看到的鏡子中的本身好像確實左右顛倒了，他的左手在咱們的右邊，他的右手在咱們的左邊。但仔細一想好像又有問題：

 

他的心臟位於咱們的左邊（他的右邊）

你向右梳的頭髮，他倒是向左梳的

你左臉上的一顆痣卻在他的右臉上

……

 

這麼看來，鏡子中的本身身上的全部東西都左右顛倒了——原本在右邊的跑到對方左邊去了，原本在左邊的卻跑到對方右邊去了。換句話說就是：

 

鏡子中的咱們身上的全部東西相對於鏡子外的咱們來講竟然都沒有顛倒，原本在咱們左邊的竟然還在咱們的左邊，原本在咱們右邊的竟然還在咱們右邊。而這根本不是水平翻轉後應該出現的狀況。

 

這就是咱們感受到鏡子把咱們的左右顛倒了的真正緣由。它沒有像咱們與他人面對面時那樣翻轉左右，僅僅只翻轉了本來對稱的那一部分（手、眼等等），而不對稱的那些全都「搞錯了」（心臟、鈕釦、頭髮、臉上的痣等等）。

 

實際上一點兒都沒有顛倒

 

上面說了，鏡子把咱們身上那些不對稱的東西全都搞錯了，僅僅只翻轉了本來對稱的那些。實際上這句話也是不對的，鏡子沒有顛倒咱們身上的任何東西，之因此咱們以爲咱們的左右手在鏡子中顛倒了，只是由於咱們的雙手是左右對稱的，咱們錯誤的把本身的右手在鏡子中所成的像當成了鏡中人的左手而已。

 

爲了說明這一點，如今請閉上眼睛，在腦中想象一下，或者有條件的話也能夠實際作一下這個實驗。

 

假設你站在鏡子前，手上拿着一張紙，紙是半透明的，紙上有一個字。如今把它水平翻轉過來，使字正對着鏡子，同時因爲紙是半透明的，你從紙的背面一樣能看到字。如今請回答，你從紙的背面看到的字和從鏡子中看到的字是否同樣？

 

稍微想一下就不可貴出，從紙的背面和從鏡子中看到的字是同樣的，都是反過來的。以下圖：

 

 

 

還記得剛學光學的時候，考試時常常遇到給你一個鐘錶在鏡子中所成的像，而後問你是幾點的題目。老師就教了咱們一個「做弊」的方法，遇到這樣的題就把卷子翻過來，這時候你看到的就是答案，比你在腦子裏想要快的多還不會出錯。

 

從紙的背面看到的字之因此是反的，是由於咱們把紙進行了水平翻轉，因此字變反了。而咱們從鏡子中看到的字之因此是反的，是由於它所成的像本來就是基於一個已翻轉的字。也就是說，鏡子所成的像並無將物體水平翻轉，它只是忠實地將一個物體呈現出來而已。

 

如今假設是一我的面對面站在你面前，此時他的左右跟你是徹底相反的，接下來讓他向後轉，此時因爲他水平轉了180度，因此他的左右跟你一致了，此時拿一面鏡子放到他的面前，那麼鏡子中的他和真實的他的左右一致嗎？

 

固然是一致的，這時候他就至關於以前的那個字，鏡子只是忠實地將他呈現了出來。

 

這種狀況實際上就是咱們平時照鏡子時的真實狀況，只是觀察者剛好是咱們本身。

 

到底發生了什麼

 

那照鏡子的時候那種左右顛倒的感受從何而來呢？其實是由於當咱們面對鏡子中的本身時，根據眼中所看到的情景，本能地覺得鏡子中的本身是面對本身的，就像咱們平時面對其餘人同樣。但實際上咱們在照鏡子時，鏡子所基於的是與咱們方向一致的人所成的像。（參照上面的思惟實驗）

 

既然方向一致，因此左右其實並無顛倒，但這剛好與咱們面對他人時的經驗相違背，所以咱們反而以爲鏡子把咱們顛倒了。參照下圖：

 

 

前三個一個是本來的我，一個是從後面看到的我，一個是鏡子中的我。這三者是同樣的。最後一個是「我」認爲的真正面對本身時應該看到的樣子，而這正好與實際狀況相反。

 

圖中的「玉」字，中間的一豎至關於咱們的身軀，三橫至關於咱們的眼睛、手、腳等對稱部位，而那一點則至關於咱們的心臟等不對稱部位。看起來顛倒的只是那一個點而已，這是因爲咱們身體中的一些部位本來就是對稱的，因此看起來鏡子中這些部位好像和經驗是相符合的。但實際上咱們看到的整我的和咱們經驗中的狀況已經徹底顛倒了，此時若是咱們破壞它的對稱性，例如舉起左手，能夠發現對面舉起的倒是右手。

 

爲何上下沒有顛倒

 

之因此上下沒有顛倒，是由於咱們的經驗讓咱們認爲面對一我的時，他的左右應該是翻轉的，由於他水平旋轉了180度。但因爲不管是平時仍是面對鏡子，咱們的身體在垂直方向上都沒有翻轉，因此給咱們的感受是一致的，不會讓咱們出現上下顛倒的感受。