照镜子为什么是左右颠倒，而不是上下颠倒？

文/Mandelbrot

本文系作者授权“清南”发布

世界上大多数地方的人都会有这个困惑，但不是所有的人。比如，澳大利亚土著部落Guugu Yimithirr的居民不但不会因此困惑，反而会对我们纠结于这个问题儿大惑不解。这是因为，他们的语言中没有“前后左右”这样以自我为中心的方向概念（egocentric directions）。

即使在描述很小的空间范围的时候，他们只会使用东南西北等绝对方向。比如，要把汽车的座位往后面挪的时候，他们可能会说：把座位往北挪一点；如果要提醒你注意脚下，他们可能会说：小心你脚下西边有一只大蚂蚁。

听说镜子可以颠倒方向，一个Guugu Yimithirr的土著居民兴致勃勃的做了一个实验。

首先，他面对镜子，举起了“西手”。

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他失望的发现，镜子里的人也举起了“西手”，什么也没有颠倒。

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于是，他又对着镜子举起了“东手”，发现镜子里的人也举起了“东手”，仍然没有颠倒。

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然后，他又尝试了把手指向上和下，仍然没有发现任何颠倒方向的迹象。

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最后，他把手指向了北方。这次，他惊喜的发现，镜子中的人把手指向了南方。略一思考，他得出了结论，镜子确实可以颠倒方向。准确地说，镜子颠倒的是和镜子垂直的两个方向。

其实，从平面镜成像的原理我们可以很容易看出这一点。

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物体上的每一点和它的镜像和镜面的距离都是相等的，所以整个物体的镜像就是相对于镜面对称的。也就是说，与镜面垂直的这条线上，两个方向颠倒了。

如果一个人面对镜子，那么，被颠倒的两个方向就是“前后”。而这种时候，我们得到的一个错觉是，左右被颠倒了。那么，这种错觉是从哪里来的呢？Youtube上面有一个视频（https://youtu.be/sqAjsCtpkAA）对这个问题做了很好的说明。

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图片来自网络

上图显示了镜像和真实的物体（人和字）的比较。这样看起来，人和字都是左右颠倒的。但是，这个比较是不恰当的，因为用于比较的人和字都已经进行了水平方向的翻转，那么它在水平方向上（左右）被颠倒也不足为奇。

我们如果把人和字在垂直方向上翻转，我们同样也会看到它在垂直方向的被颠倒。

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为了看清镜子对水平和垂直方向到底做了什么事情，我们可以采用第三种比较方法：对物体不进行任何翻转，让它直接从镜子中走过去。

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具体做法是这样：在透明的材料上写字：

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然后把它放在镜子前：

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我们可以清楚地看到，镜子内外的字是一样的，水平和垂直方向上都没有变化。

来源邀稿：Mandelbrot

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​https://www.zhihu.com/question/19552727/answer/88522316