镜子成像的有关问题

Question

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？

Answer 1

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。

Answer 2

那是正常现象，影像和光线的方向/角度/色温/强度等因素密切相关，
先说方向和角度吧。光线从不同的方向和角度照着镜子和人物，再多次反射，会有不同的效果。比如你和镜子之间（正面）有个光源，大平光，效果显得人胖；如果把光源向侧向挪动，就成为角度光了，人物立体感强。如果光线从侧向射来，强化侧面轮廓，体现皮肤质感，皮肤的缺陷比较容易显现。
色温：光线的色温影响人的肤色，比如荧光灯照人就偏青色；钨丝灯偏红黄色。墙壁反光反映墙壁本身颜色。
补光问题：光线从一侧大角度射来时，如果另一侧有补光（比如墙壁反射的光），就会显得整体轮廓正常；否则一边明显光亮突出，另一边则暗淡而轮廓不清楚。
汽车表面不是平面，带有一定的曲度，照出来变形，好的镜子可减少变形。
最理想的灯光布局是：较大的房间内有多个白色光源（色温5500K左右），功率足够大，光线经过柔化；墙壁或家具应是乳白色亚光的。简单的布局可以参考高档梳妆台上的灯具。本回答被网友采纳

Answer 3

镜中所成的像，会与现实中的实物相反，但是相反的不是物体的空间位置，而是物体的对称性。所以你在镜子中看到的东西是左右相反的，无论你有没有在手上写字，实物中的左手在镜子中就成了“右手”，这时你写在左手上的字，当然会出现在镜子中“你”的“右手”上啦。

Answer 4

眼睛是左右长的，不是上下长的，
要是上下长的，你看到的就是上下相反了