镜像是不是左右颠倒的呢?为什么?
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?
镜像反转问题
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。
左右——对镜像错误的理解
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”。
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