镜子中的难题

    吴再丰

    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，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”。镜像问题不仅涉及镜子的几何光学性质，还涉及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。

    ②当你面对镜子，举起左手，这时映在镜子里的自己举起了右手。这时你猛然发现，镜子让自己左右反转了。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，唯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，从光学角度讲，镜子其实是把实际的物体的前后反转了。可是，为什么我们感觉到的却是左右方向的反转呢？原来，通常在面对周围的物体时，我们是以自己身体作为坐标系来判断它们的位置情况。如果看到自己头上的物体，就会判断“那个东西在上面”；如果看到自己左手方向有个物体 ......