灵鹊做题网为什么照镜子的时候,人跟镜像的动作是左右相反,但为什么不会上下相反呢?
来源：学生作业帮 编辑：灵鹊做题网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/27 01:36:43
为什么照镜子的时候,人跟镜像的动作是左右相反,但为什么不会上下相反呢?
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.
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.