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（好像民科）也谈"为什么镜子里左右颠倒但是上下不颠倒"
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为什么照镜子的时候,觉得左右是颠倒了,上下却没有颠倒呢?
(这问题听起来很民科。三年前刚出国的时候写在新浪博客上了，现在再发到这里，民科一把吧。)
设想镜子为无限大的平面,则具有完全的旋转不变性,上下与左右在对称性上是没有区别的,为什么会产生以上的现象呢?
我觉得从物理,行为,生理三个角度来解释，就比较透彻.
[第一步:从物理角度]
不考虑人的主观感受,我们照镜子的时候,上下左右是否真正颠倒了呢?
从物理上分析,照镜子时上下也没有颠倒,左右也没有颠倒!
假定你的左手掌心有一颗痣,右手没有.那么首先你举起左手,镜子里肯定也是有痣的手;举起右手镜子里肯定也是没有痣的手. 两只手同时举起,则镜子里有痣的手一定也是在左边。所以,实际情况是上下左右都没有颠倒。
[第二步：从人的行为的角度]
那么为什么我们会觉得照镜子的时候左右颠倒了呢？
这个问题并不是一个物理问题，而是人的习性问题。
我们在镜子中看到的自己，就相当于一个面向自己的人。
设想一列人站立成纵队，你只能看到前面一个人的背影。如果你要他变为面向你，有几种方法？
1. 最容易想到的就是他水平旋转180度，转过身来面对你。注意！他转过身以后，在你看来他的左手就跑到了右边，而右手却跑到了左边！
2. 其实还有一种方式也可以让他变为面向你！设想他来一个前滚翻倒立，头下脚上，这样也就是面向你了。注意！这种变换方式下,他的左手仍然在你的左边，右手仍然在你的右边，左右并没有颠倒！可是上下却颠倒了！
仔细分析就会发现，他要想变为面向你，“上下”或者“左右”是不可能都不颠倒的！而如果上下左右都颠倒，那就是他侧空翻180度，这样他还是背对着你，不符合前提要求。所以，要让一个背对着你的人变为面对着你，他要么上下颠倒，要么左右颠倒。
现在考虑人的习性，人要从背对一个人变为面对一个人，都是选择水平旋转180度的。所以，现实生活中一个面对着你的人，他的左右手在你自己的参考系下一定是颠倒着的！这是人的习性导致的，因为人总是选择转身而不是空翻。
现在问题就已经基本解决了。我们面对镜子中的自己，会想当然地以为是现实中一个面向你的人，那么我们默认他的左右是颠倒的，而不是上下颠倒。可是镜面反射的物理规律是上下左右都没有颠倒，这样一个错位就是这种感觉产生的根源。
[第三步：从人的生理的角度]
但是问题还没有完全解决！上一步解释了为什么人照镜时会觉得上下和左右是不对称的，但是为什么我们照镜的时候会觉得左右方向上别扭呢？换句话说，既然镜面反射不造成任何颠倒，为什么我们不适应镜面反射，反倒认为左右颠倒了才是正常呢？
这是人的生理结构导致的！因为人体不是球体，人的左右是对称的但是上下却不对称。我们在观看一个面向自己的人时，虽然他左右颠倒但是没有带来视觉上的异常，反正左右还是差不多的！可是如果你看到一个人大头朝下，就会觉得很别扭！
这样问题就来了：我们照镜子的时候少，而观看对面人的机会却非常之多，所以我们看到一个面向自己的人时，就习惯于他是现实中通过转身而实现的面向你，而不是通过照镜子看到的，所以我们认为“面向我们的人就应该是左右颠倒的”！
假如人的生理结构不是左右对称的呢？假设人是一条鱼（头在左，尾在右，但底下长了脚），而且鱼眼睛在一侧的正中心，所以上下对称，可是左右的头尾却不对称；接着假定这条鱼也是习惯于水平转身而不是竖直转身，那么鱼和鱼照面的时候就会觉得很不协调了！本来头应该在左边，结果尾巴却在左边了！正因为人不是鱼，人是左右对称的，所以人能够习惯对面的人是左右颠倒的！
如果还没有理解这个问题，我们可以设想照镜子的不是人，而是其他东西，例如在镜子前面翻转一根直尺。翻转直尺的时候我们并没有觉得有多么不协调，而看自己的时候，正因为把像设想成人，才会觉得左右不协调；如果不把它当作一个人，就不会觉得有什么不协调了！
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