照镜时镜中的物品点解只是左右错位而上下不会错位

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/18 13:05:45
照镜时镜中的物品点解只是左右错位而上下不会错位?????

照镜子只能左右错位。这是一个看起来很简单却又很难回答的问题。因为:我们生活在一个三维空间之中,而镜面成像的时候,像和本身,只是在一个维度上的翻转。而且,我们本身的概念也有问题,人的上、下、左、右、前、后六个方位的概念,也是相对的。所有才会出现这样的现象。具体解释如下:我们认为人是面对镜面站立,这样是最简单的情形。对于人的坐标划分,当人站立时,认为坐标的原点是心口,x轴是从心口到沿平伸的左臂到左手的方向,y轴是从心口到头顶的方向,而z轴是从心口向脸朝向的方向。这样符合定义坐标的右手定律。这样定义整个人的坐标后,当人面对镜子站立的时候,其实,镜子中的像的坐标只是将人的坐标在z轴方向上颠倒了而已。因为这样站立的时候z轴是垂直镜面的,而镜面是在和镜面垂直的维度上进行正负取向颠倒,而且认为像的坐标原点是像的心口,这个时候x和x'、y和y'是平行的、同方向的,z和z'(像的z轴)是同一直线的、不同方向的。即x'=x,y'=y,z'=-z。因为z轴已经进行了翻转,所以z'已经是沿像的心口向像的脑壳方向了,也就是说,像的“后”就是人本身的前(其实是前后的颠倒)。面对镜子,我们自然而然就希望能在前后、上下的概念上统一起来,所以只能是改变坐标系,翻转左右的概念。即,如果认定y''=y,z''=z来建立新的坐标系那么只能是x''=-x了。因为,我们始终“固执”的认为:有头的方向是上,脸朝向的方向是前。前、后、上、下被我们“固执”的认定了,那么颠倒的,只能是左右了。当人不是面对镜面站立的时候,情形复杂了许多,因为两个坐标系的坐标轴直接不再是平行的关系。但其根本也是和上面的叙述是一样的,只不过多了许多角度变换的计算。