奇迹小说

与现实中的物体相比,镜子中的物体为什么是左右相反的?

书名:令人着迷的物理本章字数:1151

照一照镜子

右手拿着铅笔,坐在镜子前,看镜子里面的自己,上下是没有变化的,可是看到的却是左手拿着铅笔的自己。让一个小伙伴和你面对面站立,他背对着镜子站在你和镜子之间。让小伙伴和镜子里的你一样用同一侧的手拿着铅笔,他应该使用的是左手。

镜面

下面,我们将写着日文平假名“あ”的一张纸面向镜子。镜子中,“あ”的上下没有变化,而左右却是相反的,无法识读了。

像上面的例子所展示的那样,映在镜子里的东西,上下不会发生变化,左右却会相反。我想,大家以前在玩镜子的时候应该早就发现了吧。

镜子里的上下就不会颠倒吗?

我们把一面镜子平放到桌面上,让镜子朝向天花板。仔细观察一下,镜子里的天花板看起来是什么样的呢?可以发现,在镜子中,正窥视着镜子的自己好像是在上面,而天花板看起来是在下面,好像掉下去了一样。下面,我们再做一个小实验。在站立状态下,把镜子举过头顶,让镜面朝下照着自己来看看。可以看到,镜子里自己的脚是在上面,而头却是在下面,看起来自己就像倒立着一样呢。

这样使用镜子的时候,明明位于上方的东西,在镜子里就处于下方了;明明位于下方的东西,在镜子里就处于上方了。这就是上下映射颠倒的例子。但是,这种情况下,自己的右手在镜子里面看起来还是左手,也就是说左右仍是相反的。

下面,我们再站到镜子前面,试着时而远离镜子,时而靠近镜子来看看。可以发现,当你后退远离镜子的时候,镜子里的自己没有跟着你朝同样的方向走,而是向镜子里的前方移动了;当你向前靠近镜子的时候,镜子里的自己没有向着镜中前方移动,而是向你移动,显得就在眼前一样。这就是镜子的前后映射颠倒的例子。在这种情况下,自己的右手在镜子中看起来仍是左手,跟之前的实验一样,即左右还是相反的。

通过上面的实验我们可以知道,随着镜子摆放位置的不同,镜子里面映射的事物,有时上下是颠倒的,有时前后是颠倒的。如果仔细思考一下的话,应该不难理解镜子里看到的颠倒的上下和前后的联系:镜子这个东西,当离它越近的时候,它里面映射出的物体就越靠近它的外侧;当离它越远的时候,它里面映射出的物体就越靠近它的里侧。

镜子真的是左右相反映射的吗?

镜子的映射,真的是左右相反的吗?让我们再来思考一下刚才右手拿着铅笔照镜子的例子吧。大家应该可以看明白,镜子里的自己拿着铅笔的手其实是在镜子的右侧。映射到镜子右侧的手,正是自己的右手啊。同样,映射到镜子左侧的手,也正是自己的左手。我们之所以会觉得映射在镜子里的自己左右是相反的,是因为当我们看到镜子里的自己时,总会假设自己进入了镜子中。而镜子里映射的“あ”字,之所以大家觉得是相反的,是因为不能识读出来。

如果仔细思考上面那些例子,我们就可以明白,其实镜子并不是左右相反映射的,而是真实在左侧的东西在镜子里就会出现在左侧,真实在右侧的东西在镜子里就会出现在右侧。