之所以镜面反射现象中,左右会颠倒而上下不会,其根本原因在于人类在三维环境中对于左和右的定义!
人类在三维空间中是怎么定义左和右的呢?首先必须有上和下,人类一般会把地心的反向定义为上方,而地球引力方向定义为下方;接着就必须定义前后,人类摆正面孔,视线的方向为前,反之则为后。
有了前提,接下来就是左和右的定义了,人类在地球上站直身体,面孔摆正向前,这时候上下和前后由身体的自然动作而决定好了,就把两手的不同位置的那个方向分别定义为左和右,于是产生了左手和右手!
然后就要谈镜面反射了,学过物理都知道,镜面反射能够成一个和原物体等大,左右相反的虚像。等大的虚像这一点毋庸置疑,为什么会左右颠倒呢?问题就在于物体和物体在镜子里所成的那个虚像是关于镜面这个平面对称的!
大家想象我们在照镜子的时候,镜子背面那头同等距离处产生了一个我的虚像,和我等大,当然上下方向这个三维空间的轴是关于镜面平行的,而且是由地球所决定的,所以平面对称不会破坏上下;问题就在于,平面对称里的实物和虚像之间是面对面的!所以镜子里的虚像是面对我的!对于他(虚像)来说,他的前就是我的后,他的后就是我的前!他在我的左方向上复制了我的左手,自然成了他(因为他的前后和我的相反)的右手。于是左右颠倒了!
总结一下,该问题的产生,是由于左和右的定义以及平面对称的性质共同造成的!左和右的定义,是先决定上下,再决定前后,然后才有了左和右!
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