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站鏡子前頭,明明自己左手抬起來,鏡子里那人抬的是右手,可為啥頭頂還是頭頂,腳底還是腳底?上下一點兒沒亂呢?
光線打過來,它按著反射定律老老實實給彈回去。這定律說,入射角等于反射角,光走的路就像撞墻反彈一樣,墻壁那個面會把垂直于墻的方向給擰個來回,但平行于墻的方向一絲不動。
你把一面豎直的鏡子掛墻上,它就只對前后方向動手腳,上下和左右它碰都不碰。那為啥咱們照鏡子時總覺得左右反了?這得從你自己身上找原因。
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站在鏡子前,臉沖鏡子,鏡子里的臉沖你。這時候你用自己的左手去比量,發(fā)現(xiàn)鏡中人的左手在你右手邊,于是你下了結(jié)論:鏡子把左右顛倒了。
鏡中人的臉和你臉是對著的,你要是轉(zhuǎn)過身背對鏡子,鏡子里的你就也背對你了嗎?不,鏡子里的你依然臉沖你。這就是說,鏡中人的前后方向和你的前后方向是反著的。
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你所謂的左右,其實是依附在前后這個參照系上的。你默認了自己的前后方向沒變,然后拿自己的左右去套鏡中人,可鏡中人的前后已經(jīng)翻了個個兒,他的左手自然就落在你的右手邊了。
這不是鏡子翻天,是你自個兒的腦瓜子在玩視覺游戲。
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要驗證這事兒,你側(cè)身站到鏡子前。比如你朝右邊側(cè)身,讓左肩沖著鏡子。這時候你再看鏡子里的人,他的左肩也沖著鏡子嗎?不對,鏡子里的人也是朝右邊側(cè)身,但他的右肩沖著鏡子。
你再抬左手,鏡子里的“左手”就和你自己的左手在同一個方向了。為啥呢?因為側(cè)身之后,你的前后方向變了,原來前后是沖著鏡子,現(xiàn)在前后變成垂直于鏡子的方向了。
鏡子只反轉(zhuǎn)垂直于鏡面的那個維度,所以之前左右方向的混淆就消失了。這個實驗說明,鏡子根本沒選擇翻轉(zhuǎn)左右或上下,它只認一個死理:哪個方向跟鏡面垂直,哪個方向就顛倒。
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那上下方向呢?上下方向永遠平行于豎直的鏡面,所以永遠不被反轉(zhuǎn)。可要是你把鏡子平放在地上,像一面躺倒的鏡子,你再站上去低頭看,那上下方向就變成垂直于鏡面了,于是你的頭頂會踩在鏡子的底下,腳丫子會出現(xiàn)在鏡子的上方,上下真的顛倒了。
你躺下來照鏡子,臉沖上,鏡子里的人臉沖下,是不是就感覺上下反了?但左右又不變了。你看,鏡子就是個一根筋的玩意兒,它只跟垂直的方向過不去,跟你那個“左右”還是“上下”的標(biāo)簽沒半毛錢關(guān)系。
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你可能會問,那為啥我們寫個字對著鏡子,字會反過來讀?比如你在紙上寫“左”,對著鏡子一看,成了“右”的形狀。這事兒也是前后反轉(zhuǎn)鬧的。
你寫字時,紙面通常是朝上的,但你把它豎起來對著鏡子,紙面就變成了垂直于鏡面的方向,字的方向就被前后反轉(zhuǎn)了。
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可要是你把紙平著放在鏡子底下,比如鏡子平躺,紙平著放,那字在鏡子里上下顛倒,左右不變,你讀起來照樣別扭。
鏡子的反射只有一個原則:把垂直于鏡面那一維的坐標(biāo)取個相反數(shù),其他兩維老實待著。人類的視覺系統(tǒng)習(xí)慣了以自身為原點,把前后、左右、上下都綁在身體上,當(dāng)鏡子里的人前后反過來,我們就暈了頭,把前后反轉(zhuǎn)誤讀成左右反轉(zhuǎn)。
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這事兒在物理學(xué)里叫“鏡面對稱”,不是什么玄乎的魔術(shù)。從初中物理講入射角等于反射角開始,到現(xiàn)在也沒變過。你要是還有疑問,可以找一塊平面鏡,再找一張印著字母的紙。
把紙對著鏡子,讓紙面跟鏡面平行,你看到的字和原字一模一樣,不反也不歪。只有把紙面轉(zhuǎn)成跟鏡面垂直,字才反。這就做實了:鏡子不挑左右上下,它只認垂直方向。
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別人跟你抬杠說“鏡子為啥不上下顛倒”,你就告訴他:你把鏡子平放地上站上去,上下立刻顛倒,左右反而沒事兒。不信你試試,保證摔不著,就是看著自個兒頭下腳上有點瘆得慌。
鏡子不糊涂,糊涂的是我們自個兒的大腦,它把世界按照身體的軸線重新編排,結(jié)果一遇上前后反轉(zhuǎn),就給左右安了個虛名老話說得好,眼見不一定為實,可鏡子它從來不說謊。
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