为什么镜子成像是左右颠倒，而非上下？

鑫鑫

我所有的孩子在他们生活的某一刻都注意到一个现象：当他们看着镜子的时候，一些东西看上去颠倒了。对，当你看着镜子里的自己，你的左手“跑”到了右边，镜子好像颠倒了左右。然而，在镜子里你的头还在原处，并没有出现在脚的位置。那为什么镜子没有把头和脚倒过来？这里有一个简短的回答：

镜子是不会把左右倒过来的，也不会把上下倒过来。如果答案就此打住，我何乐而不为呢？

但是你们了解我的，我不是一个会轻易放弃问题的人。

首先，去站到一面镜子前。在镜子前你看到什么了？你的头在镜子里面的位置正好是在镜子的顶端，你的右手在镜子的右边，左手在左边。没有什么转变，那这里面又有什么可以值得探究的呢？

问题在于，如果你跑进镜子里的世界（并不是指在镜子里的成像），这时候你的右手从镜子外面的你看来就是在镜子的左边，左手在镜子的右边。网上就有相貌十分相近的双胞胎为电视节目进行类似表演。两间完全相同的房间中间用一面玻璃隔开，双胞胎分别位于两边。让人觉得有趣的是，其他任何人进入房间都无法看见自己在所谓的“镜子”里的影像，但一旦看到那边有一个一模一样的孩子，他们就错误地认为这是镜子里的像。视频里面，双胞胎中的一个孩子举起右手，另外一个孩子就举起左手。这就是我们觉得镜子颠倒了左右的原因。

让我们产生这种错觉的另一个原因可能和刚才讲的那个一样，看上去像但实质也不是一个物理问题。我们很清楚，显微镜、望远镜，哪怕照相机的镜头都会成一个倒过来的像，于是乎新手用起望远镜来就会感到不适，不知到底要如何调整自己的位置才算使用正确。事实上，双桶望远镜已经把倒过来的像再次颠倒，因为谁也不想用它来看一场天在下地在上的棒球赛或者一只头朝下飞的鸟。理论上，当光线透过你眼睛的晶状体，就在眼底成一个颠倒的像，我们的大脑在这个方面起到作用——对图像进行加工，这才成了我们所见到并不颠倒的世界。为什么会发生这种情况？答案：根据透镜原理，外界从上部射下来的光线穿过晶状体的焦点，在眼底下方成像，而从外界下部射上的光线则穿过晶状体的焦点，在眼底的上方成像。

这种情况和镜子成像的道理完全不同。镜子是把你射向它的光线直接反射回来给你，如果你绕一圈走到镜子里面，左边就是原来的右边，右边也变成左边，当然头的部位还在上面，只有你跑到镜子里才会发生这种现象。但是假如你一跳越过镜子跑到镜子里头，头是朝地，脚是朝天的，想想看，原来的左边还在左边，右边就在右边。这时候，上下是颠倒了，左右还是不变，这让你想得脑袋快爆炸了吧？可是，我还没说完。

现在我们就知道问题症结所在了。镜子问题的根源所在是我们的文化背景。我们脑子里面想的镜子成像就好比是我们跑到镜子里面一样，是我们的大脑自己定义了左右。如果我们脑子里的成像是头在下的，那么我要回答的就不是原来那个颠倒左右的问题了，该会是：为什么镜子把上下颠倒了？

镜子的确是颠倒了方位，镜子颠倒的是前与后。想象下如果你可以大摇大摆地走进镜子里，右手的位置还在右边，左手在左边，头还在上面，这时你则背对着穿过的镜子，而不是你的正面，可这样你和像就根本无法重合，因此镜子颠倒的是前后29。