世界上大多數地方的人都會有這個困惑,但不是所有的人。比如,澳大利亞土著部落Guugu Yimithirr的居民不但不會因此困惑,反而會對我們糾結于這個問題而大惑不解。這是因為,他們的語言中沒有“前後左右”這樣以自我為中心的方向概念(egocentric directions)。
即使在描述很小的空間範圍的時候,他們隻會使用東南西北等絕對方向。比如,要把汽車的座位往後面挪的時候,他們可能會說:把座位往北挪一點;如果要提醒你注意腳下,他們可能會說:小心你腳下西邊有一隻大螞蟻。
聽說鏡子可以颠倒方向,一個Guugu Yimithirr的土著居民興緻勃勃地做了一個實驗。
首先,他面對鏡子,舉起了“西手”。
他失望地發現,鏡子裡的人也舉起了“西手”,什麼也沒有颠倒。
于是,他又對着鏡子舉起了“東手”,發現鏡子裡的人也舉起了“東手”,仍然沒有颠倒。
然後,他又嘗試了把手指向上和下,仍然沒有發現任何颠倒方向的迹象。
最後,他把手指向了北方。這次,他驚喜地發現,鏡子中的人把手指向了南方。略一思考,他得出了結論,鏡子确實可以颠倒方向。準确地說,鏡子颠倒的是和鏡子垂直的兩個方向。
其實,從平面鏡成像的原理我們可以很容易看出這一點。
物體上的每一點和它的鏡像和鏡面的距離都是相等的,所以整個物體的鏡像就是相對于鏡面對稱的。也就是說,與鏡面垂直的這條線上,兩個方向颠倒了。
如果一個人面對鏡子,那麼,被颠倒的兩個方向就是“前後”。而這種時候,我們得到的一個錯覺是,左右被颠倒了。
那麼,這種錯覺是從哪裡來的呢?
上圖顯示了鏡像和真實的物體(人和字)的比較。這樣看起來,人和字都是左右颠倒的。但是,這個比較是不恰當的,因為用于比較的人和字都已經進行了水平方向的翻轉,那麼它在水平方向上(左右)被颠倒也不足為奇。
我們如果把人和字在垂直方向上翻轉,我們同樣也會看到它在垂直方向的被颠倒。
為了看清鏡子對水平和垂直方向到底做了什麼事情,我們可以采用第三種比較方法:對物體不進行任何翻轉,讓它直接從鏡子中走過去。
具體做法是這樣:在透明的材料上寫字:
然後把它放在鏡子前面:
我們可以清楚地看到,鏡子内外的字是一樣的,水平和垂直方向上都沒有變化。
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