为什么晚上不能照镜子照镜子时上下是一样的,左右却是相反的呢

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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?
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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.
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把头横着看……
我靠,画一下光路图就明白了。
和拍照一个意思,你其实相当于站在自己的正前方看自己
的话:把头横着看……我晕,你完全没了解这题的意思~
的话:我靠,画一下光路图就明白了。我当然知道,但是为什么镜子中的自己左右手颠倒了,头脚缺没事。你认真想想!
啥叫左右手颠倒了?
的话:啥叫左右手颠倒了?镜子中的左手的动作对应你现实中的右手!!!
左右颠倒是你脑补出来的,其实左面的还在左面不是么,请注意要始终站在你自己的角度看而不是镜子里的你的角度
的话:镜子中的左手的动作对应你现实中的右手!!!那是你定义的左右吧,镜子里的左右定义为啥就非得照你的想法来呢?假如人的左手比右手小很多,然后一律定义小手为左边,大手为右边,那就没这问题了。。。左右的定义很大程度是人为的,要向一个长的左右不对称、不知道左右概念的智慧生物严格解释左右的概念会很困难,必须用到弱相互作用下宇称不守恒理论才行。。。
的话:左右颠倒是你脑补出来的,其实左面的还在左面不是么,请注意要始终站在你自己的角度看而不是镜子里的你的角度OK,你就站在镜子里的你的角度来看看,是否还是左右颠倒!
的话:那是你定义的左右吧,镜子里的左右定义为啥就非得照你的想法来呢?假如人的左手比右手小很多,然后一律定义小手为左边,大手为右边,那就没这问题了。。。左右的定义很大程度是人为的,要向一个长的左右不对称、不知道左右概念的智慧生物严格解释左右的概念会很困难,必须用到弱相互作用下宇称不守恒理论才行。。。你没发现问题还在吗?小左手变成了镜子中你的小右手了,而实际上,你右手是大的。!
的话:你没发现问题还在吗?小左手变成了镜子中你的小右手了,而实际上,你右手是大的。!no,我已经重新定义左右了,判断左右的唯一依据是手的大小,大手就是右手,小手就是左手。
的话:no,我已经重新定义左右了,判断左右的唯一依据是手的大小,大手就是右手,小手就是左手。你把题目中唯一的变量变成了常量...然后就可以解释了?!
的话:你把题目中唯一的变量变成了常量...然后就可以解释了?!我觉得问题就在于你对左右的定义。若以弱相互作用下宇称不守恒实验现象定义绝对左右,你会发现这个实验现象在镜中定义的左右跟你的定义是相反的,没有你说的这个问题。。。
的话:我觉得问题就在于你对左右的定义。若以弱相互作用下宇称不守恒实验现象定义绝对左右,你会发现这个实验现象在镜中定义的左右跟你的定义是相反的,没有你说的这个问题。。。你的意思是在强相互作用力下宇称守恒,然后这个问题就不是个问题了?
的话:你的意思是在强相互作用力下宇称守恒,然后这个问题就不是个问题了?如果宇称守恒就没法严格定义左右了,或者说左右换一下完全没有区别。。。想像在相互不见面的情况下和一个没有没有左右概念的外星人描述人体的结构。外形上因为是左右对称的,当你描述心脏的位置时说心脏位于胸腔“左侧”,你怎么说明哪边才是左侧呢?同样的也没法说清“左旋和右旋”即“顺时针逆时针”。但是好在有宇称不守恒的现象,即在左旋和右旋或者左和右取向不对称的物理现象。如吴健雄的实验。钴60在自旋为左旋和右旋时衰变释放的电子数有明显差异,我们就可以告诉那个外星人:衰变释放电子多的钴60自旋是“左旋”。
果壳教育无边界字幕组天文学导论组长
这问题值得深思啊
左右没倒,倒的是前后;上下一样是因为你对镜中像“感同身受”的时候是沿竖直轴转了180度,把前后转回来的同时左右转倒了,此时上下作为轴没动自然就没倒
的话:左右没倒,倒的是前后;上下一样是因为你对镜中像“感同身受”的时候是沿竖直轴转了180度,把前后转回来的同时左右转倒了,此时上下作为轴没动自然就没倒沿竖直轴转了180度?真的是这样的吗?呵呵,你在镜子前伸伸手就知道。
的话:沿竖直轴转了180度?真的是这样的吗?呵呵,你在镜子前伸伸手就知道。
的意思是你脑补镜中人的角度时,因为人长得左右对称所以下意识的以竖直方向中线为轴转了180度后再将自己代入镜中人的角度。要是人长得上下也对称你也许就会以水平线为轴翻个180度的跟斗代入镜中人的角度,这时候你就觉得是上下颠倒而非左右颠倒了。。。
的话:如果宇称守恒就没法严格定义左右了,或者说左右换一下完全没有区别。。。想像在相互不见面的情况下和一个没有没有左右概念的外星人描述人体的结构。外形上因为是左右对称的,当你描述心脏的位置时说心脏位于胸腔“左侧”,你怎么说明哪边才是左侧呢?同样的也没法说清“左旋和右旋”即“顺时针逆时针”。但是好在有宇称不守恒的现象,即在左旋和右旋或者左和右取向不对称的物理现象。如吴健雄的实验。钴60在自旋为左旋和右旋时衰变释放的电子数有明显差异,我们就可以告诉那个外星人:衰变释放电子多的钴60自旋是“左旋”。你的回答是我渐渐的扭转了脑袋里的定性思维,在宏观不存在弱相互作用力的情况下,宇称即“空间反射对称”守恒,也就是说:从我自己的角度来看,我的左对应着镜子里的右,我左手的运动对应镜子中右手的运动。我的问题又来了,为什么会出现宇称这样定律来统一左侧 右侧和左旋 右旋?
的话:左右没倒,倒的是前后;上下一样是因为你对镜中像“感同身受”的时候是沿竖直轴转了180度,把前后转回来的同时左右转倒了,此时上下作为轴没动自然就没倒 是哦。假设在茫茫宇宙的某个地方有面镜子,把一个不规则的东西放在镜子前,这时你说镜子里的像是左右颠倒还是上下颠倒呢?我们之所以在地上会觉得左右颠倒了,是因为我们有个明确的上下方向。向上面这个图里,上下是不确定的,所以更无法弹左右了数学地说:我们有一个固定的上下矢量v1,这个矢量平行于镜面,是镜像反演不变的(真矢量),还有一个垂直于镜面的前后矢量v2,这个矢量在镜像反演下是反向的(轴矢量)。而我们“平时说的左右”,是这两个矢量的叉乘,v1Xv2 ,真矢量叉乘轴矢量是轴矢量,所以它是镜像反演下变的!也就是颠倒了概括地说,我们需要确定上下和前后才能确定左右,前后在镜子里颠倒,所以我们觉得左右颠倒了
谁说不行,你把镜子踩在脚下看看
的话:我的问题又来了,为什么会出现宇称这样定律来统一左侧 右侧和左旋 右旋?什么意思?没明白。。。
的话:什么意思?没明白。。。如果没有这种统一,就是出现类似于我提出的这种很难解释的,好像我自己回答了这个问题。
的话:如果没有这种统一,就是出现类似于我提出的这种很难解释的,好像我自己回答了这个问题。这个世界要不宇称守恒,要不宇称不守恒,两者必居其一。若是宇称守恒,意味着左右的定义是随意的。我和你对左右的定义即使是相反的,我们对一切事物现象的描述也不会有任何差别。所以你的问题就不是个问题——反正左右随便换嘛。若是宇称不守恒,那么两人在讨论的时候必须根据宇称不守恒确定一个统一的左右定义,否则在描述同一现象时就会出现差别,没法讨论了。在确定了这样一个标准定义后,你会发现你的问题就不存在了——镜子内外似乎左右颠倒了,但是左右的标准也颠倒了,所以负负得正了。。。
感觉和宇称扯不上吧,在3维空间内,镜子是二维对称面,少了一个与其垂直的空间分量,所以它只能反转左右,如果你把镜子铺在地面上,照样上下也是反的
取决于你的参考坐标
我觉得吧。。。如果你的眼睛一个长在头上,一个长在脚上,那你照镜子的时候就是左右不变,但是上下颠倒了
仰望放在头顶上的一面镜子,你是不是也上下颠倒了……
的话:如果宇称守恒就没法严格定义左右了,或者说左右换一下完全没有区别。。。想像在相互不见面的情况下和一个没有没有左右概念的外星人描述人体的结构。外形上因为是左右对称的,当你描述心脏的位置时说心脏位于胸腔“左侧”,你怎么说明哪边才是左侧呢?同样的也没法说清“左旋和右旋”即“顺时针逆时针”。但是好在有宇称不守恒的现象,即在左旋和右旋或者左和右取向不对称的物理现象。如吴健雄的实验。钴60在自旋为左旋和右旋时衰变释放的电子数有明显差异,我们就可以告诉那个外星人:衰变释放电子多的钴60自旋是“左旋”。宇称守恒好像只在量子尺度上讨论时适用吧。
很简单,没那么复杂吧。因为镜面水平,就导致若射入光线相对于观测者是水平反射,你就会看见其水平颠倒(包括左右颠倒和上下颠倒)。之所以一般只观测到左右颠倒是因为你的眼睛只对左右颠倒能相对观察。你把你的头向右转90度再照镜子你就知道了(变成相对于你的上下颠倒)。
的话:很简单,没那么复杂吧。因为镜面水平,就导致若射入光线相对于观测者是水平反射,你就会看见其水平颠倒(包括左右颠倒和上下颠倒)。之所以一般只观测到左右颠倒是因为你的眼睛只对左右颠倒能相对观察。你把你的头向右转90度再照镜子你就知道了(变成相对于你的上下颠倒)。同意24楼
我第一次听说这个大概是说谷歌还是什么公司招聘的一道题。后来时不时的就会在脑子里出现,想不到还有这么多人也感兴趣啊。我原本认为是因为人的眼睛的左右对称导致的,但后来隔了多久自己想起了一只眼睛看的话也是原来的效果,应该是解释不通的。后来我觉得关键是上下左右的定义,以及如何区分他们。别忘了人的前后是不一样的,这个前后可以让我们区分出左右,当然上下也可以区分了,但人体的整体结构特点决定了某种对称形式,我觉得这才是关键所在。
这一切只是幻觉,幻觉呀!
不要以為你舉起的那隻右手到了鏡子裡的世界就成了左手,其實它在那個世界里還是右手,只是右手的定義不同了,就像你真實的上半身在鏡子裡的世界仍然是上半身(但定義已經發生了改變)0.0你覺得真實的上半身在鏡子里仍是上半身卻沒有察覺到上下定義發生了改變是因為人的上下半身太容易辨認了0.0你覺得在你的世界里舉起的右手到了鏡子里成了左手而沒察覺到左右的定義發生改變..是因為人的左右太對稱了!0.0所以爲了容易思考,請別把目光放在鏡子中的自己,或者一切需要用特定的方向觀察的物體上,如文字,汽車,鋼琴...(你必須正著看這些物體,如果倒著看,一輛四輪朝上的汽車你肯定很容易察覺到不對勁).你可以觀察一個足球,一塊石頭,或者好像23樓所示的一個你完全不知道是什麽的圖..(研究一個你不知道的物體有助於消除偏見,所謂偏見是指你以為右手變成了左手)0.0
的话:宇称守恒好像只在量子尺度上讨论时适用吧。应该是只在量子尺度上才显得重要。事实上宇称概念适用于一切尺度的物理体系,在弱相互作用下宇称不守恒理论提出前一般认为宇称守恒,当然是指一切尺度下的物理体系。。。
当你面前有一面镜子的时候,镜子中的你左右并没有颠倒,而是前后颠倒了,但是你有主观的,通过旋转垂直的轴,将它的前后颠倒修正了,于是你就以为它左右颠倒了。
个人认为是大脑主观处理的结果 …生活在重力场中 向下的概念比左右的概念要固定 环境让大脑定义上下 生活经验让大脑定义左右在我们的大脑里 上下和左右是不平权的
谢谢38楼指教。
这是正解,解释很清楚。引用
的话: 是哦。假设在茫茫宇宙的某个地方有面镜子,把一个不规则的东西放在镜子前,这时你说镜子里的像是左右颠倒还是上下颠倒呢?我们之所以在地上会觉得左右颠倒了,是因为我们有个明确的上下方向。向上面这个图里,上下是不确定的,所以更无法弹左右了数学地说:我们有一个固定的上下矢量v1,这个矢量平行于镜面,是镜像反演不变的(真矢量),还有一个垂直于镜面的前后矢量v2,这个矢量在镜像反演下是反向的(轴矢量)。而我们“平时说的左右”,是这两个矢量的叉乘,v1Xv2 ,真矢量叉乘轴矢量是轴矢量,所以它是镜像反演下变的!也就是颠倒了概括地说,我们需要确定上下和前后才能确定左右,前后在镜子里颠倒,所以我们觉得左右颠倒了
为什么要搞得那么复杂……这不是初二的时候学光的反射时的最基本问题么……同类问题不是还有为什么河边树木的倒影上下颠倒……
哈哈镜就可以
这个问题,相信我,我小时候也想过。最简单,并且最科学的解释是:其实镜子颠倒的不是左右,更不是上下,而是前后!看到这个回答不拍手叫绝的,面壁去。
纠正一下,你对真矢量和轴矢量的理解有误。首先你所定义的前后矢量是真矢量,它在镜面下反向了是因为它垂直镜面。你不能因此说所有垂直镜面的都是轴矢量,你自己都能看出这里的问题:你对轴矢量的定义是和镜子的摆放位置有关的。区分轴矢量和真矢量靠的是在空间定向反转变换下的性质。想要真正理解它们的性质,你去看看张量分析吧。另外,叉乘在张量分析中相当于取外积,之后取hodge对偶,关键在于取hodge对偶这一操作依赖于空间的定向和度规,并且当空间定向反向时,所得结果和原来相反,故hodge对偶会将真矢量变成轴矢量。所以,你提到的,轴矢量叉乘真矢量,正确的应该得到真矢量。我们常说的左右颠倒,其实不是字面上的左右颠倒,而是是手性颠倒,即左手变成右手。事实上,你仔细想想,照镜子时,左右和上下情况是完全一样的,左边的还在左边,右边的还在右边,上边的还在上边,下边的还在下边。所以照镜子真正颠倒的是前后。至于"为什么照镜子颠倒了左右,而不颠倒上下"这句话,事实上是词语游戏而已,是词语的滥用造成的。前半句的"左右"指的是手性,也就是常说的空间定向;而后半句的上下才是字面意义上的"上下"。这句话本身没错,但是当你思考这句话的时候,你直觉地把前句的左右,同后句的上下同放在字面上理解。引用
的话: 是哦。假设在茫茫宇宙的某个地方有面镜子,把一个不规则的东西放在镜子前,这时你说镜子里的像是左右颠倒还是上下颠倒呢?我们之所以在地上会觉得左右颠倒了,是因为我们有个明确的上下方向。向上面这个图里,上下是不确定的,所以更无法弹左右了数学地说:我们有一个固定的上下矢量v1,这个矢量平行于镜面,是镜像反演不变的(真矢量),还有一个垂直于镜面的前后矢量v2,这个矢量在镜像反演下是反向的(轴矢量)。而我们“平时说的左右”,是这两个矢量的叉乘,v1Xv2 ,真矢量叉乘轴矢量是轴矢量,所以它是镜像反演下变的!也就是颠倒了概括地说,我们需要确定上下和前后才能确定左右,前后在镜子里颠倒,所以我们觉得左右颠倒了
的话:纠正一下,你对真矢量和轴矢量的理解有误。首先你所定义的前后矢量是真矢量,它在镜面下反向了是因为它垂直镜面。你不能因此说所有垂直镜面的都是轴矢量,你自己都能看出这里的问题:你对轴矢量的定义是和镜子的摆放位置有关的。区分轴矢量和真矢量靠的是在空间定向反转变换下的性质。想要真正理解它们的性质,你去看看张量分析吧。另外,叉乘在张量分析中相当于取外积,之后取hodge对偶,关键在于取hodge对偶这一操作依赖于空间的定向和度规,并且当空间定向反向时,所得结果和原来相反,故hodge对偶会将真矢量变成轴矢量。所以,你提到的,轴矢量叉乘真矢量,正确的应该得到真矢量。我们常说的左右颠倒,其实不是字面上的左右颠倒,而是是手性颠倒,即左手变成右手。事实上,你仔细想想,照镜子时,左右和上下情况是完全一样的,左边的还在左边,右边的还在右边,上边的还在上边,下边的还在下边。所以照镜子真正颠倒的是前后。至于"为什么照镜子颠倒了左右,而不颠倒上下"这句话,事实上是词语游戏而已,是词语的滥用造成的。前半句的"左右"指的是手性,也就是常说的空间定向;而后半句的上下才是字面意义上的"上下"。这句话本身没错,但是当你思考这句话的时候,你直觉地把前句的左右,同后句的上下同放在字面上理解。是的,两个矢量外积再对偶的过程中带了一个定向,所以反演后是变号一开始回答这个时没想那么多,就想着用普物上的概念解释了
只是前后颠倒了,镜子其实就是对像做了一个变换,垂直与镜面的轴上的数值全部变负。
很古老,也很绕人,也是我一直没彻底搞明白的问题。我就知道结果:镜子没有颠倒什么,左还是左右还是右。举例:你站在镜子上往镜子里看,会发现,上下被"颠倒"了
因为人的外形是左右对称的而已. 要是人的长相都是上下对称, 那时问题就会变成: "为啥镜子中的自己只是上下颠倒"了.说白了只是习惯而已.
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&&&&&& 如果我们用一条&轴&去翻转,得到的反而不是镜像了。
&&&&&& 既然如此,那么到底为什么镜子里的自己左右相反,上下却相同呢?我认为只不过我们把镜子里的自己当作一个&人&了。假设我们向左弯腰,两臂伸开,这样我们就可以把我们的右手定义为我们的&上手&,把我们的左手定义为我们的&下手&。保持这样的姿势去照镜子,镜子里的我们是这样的:&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&& 这时,动一动我们的&上手&,我们会发现,镜子里的那个人动的是&下手&。因为他动了左手,而左手刚才是被我们定义成&下手&的。这样的话,是不是上下也相反了呢~&&&&&& 反之,如果我们不把镜子里的自己当作&人&,而只是当作自己的一个&像&。伸出右手,我们会发现,确实是我们的右手的&像&伸出来了啊~指纹都一样的。镜子里的明明就是我们的右手嘛。怎么会左右相反呢?&&&&&& 镜子里的像是虚像,是不存在的。我们无论怎么翻转、旋转,都不可能得到我们的镜像(除非把我们的细胞重新排列)。我们之所以认为镜子里的自己左右相反、上下相同,是因为我们错误地认为它是客观存在的事物了。如果我们不认为它存在,也就无所谓它的上与下、左与右了。&&&&&& 原文作者做出的一点解释是正确的,那就是我们本身是左右对称的。这使得我们在判断左右方向时必须参照它们相对于脸部的位置。也就是说如果我们的正面和背面完全一样,那么我们完全没有必要去区分左右;如果我们的左手和右手完全不一样,我们也没必要去参照其他器官去区分左右。而我们判断上下方向时只需要根据形状就可以判断出来。这就导致我们判断镜子里的&人&的方向时也按照这个规则,从而认为镜子里的&自己&左右相反,上下相同。至于我们运动时通常是左右旋转还是上下旋转,似乎和这个问题没有多大关系。
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