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镜子为什么翻转左右却不可以翻转上下

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作者:Jian Shuo Wang 发表于: 2008-03-09 11:03

昨天贴出来一个小智力题:

为什么镜子可以颠倒左右却不可以颠倒上下?
得到众多相应,就像我在饭桌上得到的相应一样。大家讲得都很有道理。我来尝试分析一下。声明:这不是标准答案,仅仅是我来凑热闹的看法。

答案一:因为眼睛是左右长的

这是很多人第一个想到的。但如果我们只有一只眼睛(比如闭上一只),看到的翻转并不因此改变。

答案二:因为眼睛的成像是倒着的

这个就不评论了。眼睛在视网膜的图像当然的是倒着的,但这不能解释为什么上下和左右有别。

答案三:左右根本就没有反

这其实是通向正确解必经第一步结论。想到这一步其实已经不容易了。

在镜子里面,左边的还在左边,右边的还在右边,其实并没有“反”。但接下来的问题是,为什么我们把“上面还在上面”的情形叫做“没有反”,却把“左边还在左边”的情形,不假思索的认为是“反”的呢?

答案四:因为两只手是对称的,头和脚不对称

也不需要更多分析,两只手一只拿个乒乓球,另外一只拿个香蕉,不对称了,依然觉得是反的。

答案五:因为人一般是左右转的,很少上下翻转,没有上下翻转的经验

不对,就算是人倒立起来照镜子,他依然会觉得上下是正的,左右是反的。

答案六五:因为是绝对定义和相对定义的不同

这是我觉得正确的答案。

上下,按照定义,是以大地为标准的。天空为上,大地为下。
左右,按照定义,是以自己为标准的。心脏为左,另外一边为右。

上下,无论人怎么转,转身,躺着,倒立,因为参照物是一个绝对的坐标系,所以上下不变;
左右,只要人转身,左右就变了;只要人倒立,左右也变了。

和上下相类似使用绝对坐标系的是东南西北。镜子里面从来也不可以颠倒东南西北的。

生活中,打电话给朋友指路;说,“向上看”,他看的方向一定不会错;
而如果说;“到了路口,向左转”,就不见得了,要看他面对的方向;
这种时候,人们常自然的弃用相对定义法,而使用东南西北这样的绝对定义法,或者先在两者之间建立一些关系然后再使用相对定义法(“面朝南,然后左转”)。

所以,在镜子里,如果你伸出双手,碰到镜子里的两只手,其实你的左手是碰到镜子里的人的右手,右手是碰到镜子里的人的左手(而镜子里的人的心脏是长在他的右边的)。。。

所以,镜子可以翻转左右却不可以翻转上下的原因是

左右的定义是以自身为坐标的相对定义法;而上下是以环境为坐标的绝对定义法。

附加问题:为什么天花板上装了镜子,又可以翻转上下了呢?

这是前天一起吃火锅时April问的问题。乍一听,还真的给问住了。

经过短暂的惊慌以后,才意识到,天花板上装镜子,和卫生间里照镜子不一样。天花板上的镜子真的颠倒了上下,就像穿衣镜真的颠倒了前后一样。

而前后是相对定义法,所以看镜子时候,相对定义法颠倒了一次,镜子颠倒了一次,经过两次颠倒,就没有让人有前后错乱的错觉;
上下是绝对定义法,经过镜子颠倒以后,因为绝对定义法本身没有颠倒,奇数次颠倒让人真的感觉到颠倒了,而且整个世界都颠倒了。。。

那么,还有后续的问题:

当四面都是镜子呢?

“天哪!饶了我吧!”

讨论首先是定义问题

相类似的问题,我们在饭桌上经常问道,绕了半天,才发觉是定义问题。

那天说起我家的院子,突发奇想,问道“为什么买来的草坪都长得很慢,反而杂草长得飞快,几天不除,就盖住了原来的草坪?”

像这道题一样,我们页争论了很多答案,结果发现,无论从狗尾巴草,到蒲公英,到不知名的野草,真的都长得很快;而买来的,无论是天鹅绒,还是什么足球场上用的草皮,都长得很慢。难不成自然界也有什么神奇的规律,把这两种草分开,赋予不同的特性吗?

结果,黄老师一针见血的指出:

长得快的草,我们定义为杂草

众人皆点头称是。

观点的相对定义和绝对定义

在争论的时候,混用相对定义和绝对定义常常让简单的问题变得复杂。

对于一件东西到底是好还是坏,贵还是便宜,甚至符合道德还是不符合道德,这种争论很难达成一致,因为大家使用的定义法,常常是相对定义法。

比如,这台电视的标价是贵了还是便宜?这个答案很难说,因为要看自己的定义贵和便宜的标准;
而如果说,这台电视是2000元,所有人都会同意,虽然他们还是不会同意到底是贵了还是便宜了。

当我们用绝对定义法描述世界的时候,我们是在描述这个世界;
当我们用相对定义法描述世界的时候,我们在描述的,其实不是这个世界,而是自己所处的位置。

对于一个电视,我问:“这个电视买得起吗?”回答者在回答的时候并不再描述这个电视的价格,却泄露了他的经济状况;我们:你看这个公交站牌上面是写着当前站呢还是一个线路表?回答也并没有描述站牌,而告诉我了我你在这个站牌的哪一边。



Posted by Jian Shuo Wang at March 9, 2008 11:12 AM

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评论

左右上下与镜子无关。

Posted by: Kafeifei on March 9, 2008 11:42 AM

建硕真爱思考,酷爱智力题。
让小宝以后每天陪你做题。嘿嘿

过段时间来玩你家小宝,软乎乎的我牢记挂着呢。:P

Posted by: 小鱼 on March 9, 2008 01:22 PM

说得越多,越显得您的。。。

我等有空会给你一个漂亮的反击。你一定会信服的。

Posted by: kalala on March 9, 2008 01:24 PM


结果,黄老师一针见血的指出:

长得快的草,我们定义为杂草


这并没有回答真正的问题,即:为什么有些花草(尤其是野生花草)比另一些草(尤其是家养花草)长得快呢?

一个类似的问题是人们对达尔文“适者生存”说法的质疑,质疑者说这是同义反复(tautology):因为我们把能生存下来的那些定义为“适者”。但这样说的人没有注意这句话根本要表达的意思,即:在自然选择面前,有些物种因具有生存优势被保留下来,有些则被淘汰掉。

Posted by: pongba on March 9, 2008 10:06 PM

照镜子时,相反的不是左右,而是前后。左右的定义基于前后。

Posted by: 1981 on March 9, 2008 11:28 PM

一个简单的反例就是地图。
还可以想象一个四周都一样的“失重空间”。
两个反例都可以得到那个结论。

事实上,问题的秘密在于“视角”。“视角”决定我们看到什么,“定义”影响我们怎么推断。就好象看到一个碗,如果我们不知道碗的特征(即定义),那么我们无法知道这是不是碗,如果知道定义,看不到碗,那么也不能推断说看到了一只碗。

在这个问题上,我们的视角似乎是固定的,镜面在我们的主观平面里,是垂直放置的。而且似乎理所当然。但想象一下,为什么理所当然呢?尤其在前面说的那个“失重空间”里面。当镜面放平的时候,结论就不一样了。

还有要补充的是,不要总以人为例子,四边形可能更容易想象。

定义和视角决定了结论。

Posted by: kalala on March 10, 2008 08:54 AM

你只是找到了上下和左右定义上的不同,然后和镜子问题联系起来,其实并没有真正回答问题啊。
你的答案是:左右的定义是以自身为坐标的相对定义法;而上下是以环境为坐标的绝对定义法。
如果进一步问:为什么相对定义镜子就能翻转,绝对定义镜子就不能翻转呢?
首先要看看翻转是什么,反射是光线的反射后的认识的结果。
你把镜子中自己左手的反射光当作镜中人的右手,把自己右手的反射光当作镜中人的左手。那是因为你觉得可以这样定义镜中人的左右。
但为什么你就不能把自己的脚的反射光当作镜中人的头,把头的反射光当作镜中人的脚呢?
很明显你不会这样去认识。可是为什么呢?仅仅用绝对相对的定义法并没有实质性地回答这个问题。因为没有从成像到认识的过程来说明。
这样的回答只是表现了一种表面的联系而已。

Posted by: yww on March 10, 2008 10:36 AM

正解如下:
镜子反转的 是左右 与前后

Posted by: 呵呵 on March 10, 2008 10:46 AM

您这答案...

之所以左右是因为你面对镜子,正交变换的结果是左右颠倒;要是你把镜子放在脚底下,结果就是上下颠倒了。

Posted by: on March 10, 2008 11:21 AM

我对作者解释的进一步认识是:

上下左右的比对是平行于镜面的比对,前后是垂直于镜面的比对
上下比对时,相对来看和绝对来看都是相同的
左右比对时,绝对来看是相同的,相对来看是相反的
前后比对时,相对来看和绝对来看都是相反的

我们之所以会有问题中的认识,首先是定义出的问题,大家思考这样几个问题:
请你定义左右,再请你定义上下!

我们先用相对定义:如果定义头上脚下,你倒立时那天空的方向就是下;再定义左右,定义心脏(按多数人的心脏位置)靠近的方向为左,那么我们再看这个题呢?
同样再用绝对定义:定义大地方向为下,天空为上,西方为左,东方为右,会怎样呢?

再一个问题是我们的习惯,假设两种情况:你和一个人面对面&你和镜子面对面。这两种情况是否一样?不一样,你和另一个面对面时,你们两的心脏不在同一侧,按相对定义,你的左手前申时摸到的是她的右手;而你和镜子中的自己接触同一侧的手时,是接触的同一侧的手,因为镜中人的心脏和你在同一侧。

不知道这样解释大家是否明白了?

Posted by: Natthen on March 10, 2008 01:07 PM

经过我认真思考,还是同意这是一个定义问题。如果我们定义自己看出去左边(靠近自己心脏的)一侧都是左,即使看到镜子里的人,也不从他的角度出发。而是坚持把他的靠近我自己左侧的手叫“他的左手”。那么镜子就不会反了-->镜中的人左是左,右是右,上是上,下是下。这里没有翻转--下面假设如果我的左手戴着戒指,那么“他的左手”也戴着戒指。而他是我的像,所以一切正常。
我们不能这样叫。因为这样带来一个问题:常识告诉我们:我们和别人面对面的时候,双方对左右方向的定义是相反的。这本属于有岐义的定义,是不能用来讨论命题的。所以要不就是两人面对面时不谈左右,或者谈的时候加上定语:“你的”左右还是“我的”左右。
如果坚持把镜中的他的靠近我自己左侧的手叫“他的左手”,这个时候的“他的”,并不是方向上的定语,而是归属意义上的定语。表示这个手属于他。严格来说,应该是“属于他的并且在我的方向上定义为左边的手”。而如果“他的”代表的是方向性的定语而且是归属性的定语。那么就应该说“他的右手”是“属于他的并且在他的方向定义上是右边的手”。这样,根据常识,由于我和他是面对的,所以他的右手”就和我一开始说的“他的左手”的定义是一致的。就在这个点上,我的左手上的戒指就从“他的左手”“翻转”到了"他的右手"上了。由于他是我的像,按常识本来应该是一致的,但是左右却翻转了,于是人们就觉得是镜子翻转的。

所以,即使不考虑镜子,而是考虑对面站着一个人,我们说的自己的左边也已经是他的右边。但我们的上下却和他的上下一致,这虽然是常识,但却容易在镜子问题里被忽略。实际上造成镜子翻转左右的是这个常识,而不是镜子本身。而这个常识也就是定义的问题。确实如王建硕所言,是方向定义对于不同的人的相对性和绝对性的差别。

Posted by: yww on March 10, 2008 01:26 PM

很多奇奇怪怪的问题本质上都是定义的问题。这就是一个经典问题:
可以这么说:如果把世界上所有的东西都用合理的定义表达出来。所有的哲学问题就都能解决了。
关键是这个合理的定义,必须是准确的,没有岐义的,在讨论范围内统一的定义。而左和右如果没有定语,就不是一个统一的定义。
这样就会有小范围的哲学漏洞出现。如果对世界有了一个完美的“合理”的定义,在该定义下,所有问题也就都不存在了。
这样的定义系统里,“宇宙的边界”这种东西是不能出现的定义,因为如果宇宙包含一切,就不能有边界,而边界必须和有限的东西挂钩。
等等。无限也是不严格的说法,所有的定义必须和生活中的物事相映射,而无限(比如数学中的无穷符号)并没有对应的东西。
也就被排斥在系统之外。

Posted by: yww on March 10, 2008 01:44 PM

lz很接近答案了,但是没有抓到本质。
镜子的作用是一个操作,就是将垂直于镜面的矢量反向,平行的不变(就位置矢量而言)。左右的相对定义是对的,照镜子之后前后变了,所以左右也变了;而上下没变的缘故是上下的定义不取决于前后的定义。
至于天花板上的镜子,就是因为现在垂直于镜面的方向是我们的“上下”,所以一定会反。

Posted by: 愤怒的葡萄 on March 10, 2008 06:53 PM

用高中物理知识画画线就OK的事情还写这么长。。。。无知还是无聊?!

Posted by: popo on March 11, 2008 10:24 AM

其实画画线就明白了,左右眼看到的反射光线的反向延长线的交点,就是人脑中的成像点。

Posted by: Simon on March 11, 2008 12:37 PM

又想了想,不对,还是参照物的原因。

Posted by: Simon on March 11, 2008 12:57 PM

垂直面的镜像只有左右,水平面的镜像只有上下,形象的说就象地球的经度和纬度,就这么简单

Posted by: 远方 on March 11, 2008 09:48 PM

通俗一点来讲,其实答案四是对的。如果人有上下两个一样的头:),照起镜子来,也一样可以说翻转了。 其实第二个问题证明了第一个问题是个伪问题。事实上镜子翻转的是“深度”

Posted by: John on March 11, 2008 10:11 PM

最喜欢思考这种问题!近乎论禅,近乎钻牛角尖,近乎神经质,但很有趣!!

我觉得世界最伟大的理论有二:1. 质量守恒定律;2. 相对论。几乎很多所谓成立的观点,其实都有其“定义域”,先有定义,后有判断。科学不断进步的过程,其实也是不断反省、不断改进、不断推翻的过程。

很喜欢你讲过的“盲人摸象”的故事。。。。。。这点佛陀在N年前就讲过:“法无定法”。

Posted by: Bill Ng on March 11, 2008 11:00 PM

杂草的问题,我看法不同。
什么适者生存?
是杂草没涵养。不懂得矜持。所以,是杂草。

Posted by: 王森奎 on March 12, 2008 06:20 PM

左右的定义是以自身为坐标的相对定义法;而上下是以环境为坐标的绝对定义法。

正解!

Posted by: ahkai on March 14, 2008 11:34 AM

看到很多回答,覺得頭昏腦脹,總覺得沒有能夠把原因簡單扼要地說明清楚。試著作圖,說明如下:

http://blog.xuite.net/murphychen/blog/16350707

Posted by: Murphy on March 24, 2008 09:49 AM

一帮号称智慧之人呀.

镜子反转的根本是远近,其他皆因此而改变.

不论x\y还是z上的远近发生反转产生不同效果.

Posted by: wollaston on March 26, 2008 08:44 PM

原来john已经说出原委。

Posted by: wollaston on March 26, 2008 08:48 PM

正确答案:
任何问题首先要弄清主要概念的定义。
首先,为什么我们说左右是颠倒的?这个颠倒是怎么定义的?
我们的定义是,我们所看到的像,与我们转身180度之后的样子相比,左右颠倒了,上下没有颠倒。
这时候我们有一个默认假设:我们是绕着头顶到脚底的垂直中心轴转身180度的,所以左右颠倒,上下没有颠倒。
假设我们不那么转,我们绕着平行的中心轴转180度,再把我们的样子和原来镜中的像相比,就会发现上下颠倒了,左右没有颠倒。

所以答案是,因为我们定义的影响的颠倒,是因为我们直观上假设转身时头顶到脚底的中心轴静止不动。

————因为骄傲,只能在压力与挫折中成长
陈劲瑜

Posted by: 金鱼 on April 21, 2008 04:26 PM
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