10、想象你在镜子前,请问,为什么镜子中的影像可以颠倒左右,却不能颠倒上下?
血刺_小孩纸YBW
这个问题没那么复杂你根据光的反射原理做个图就很直观了,你会发现左右刚好相反,上下是一样的.而且,如1楼说的,镜面里面的像不是实际光线汇聚成的,实际上是反射光线的反向延长线的交点,是人眼睛的错觉,所以是虚像,虚像都是正立的.
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想象你在镜子前,请问,为什么镜子中的影像可以颠倒左右,却不能颠倒上下?
却不能颠倒上下，为什么镜子中的影像可以颠倒左右，请问想象你在镜子前
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面试题（64）
&原文:备选答案
为什么镜子里的影像左右颠倒而不是上下颠倒？因为人眼是左右长的因为镜子是正着摆的平面镜只能改变三个坐标中的一个坐标方向，如果您把镜子平放在地板上，站在镜子旁像看池塘的水面那样照镜子，镜子中的像就是上下相反了--您是头向上，镜像却是头冲下！
普通方法照镜子时，实际上相反的不是左右，而是前后：您的脸向北的话，镜子中的像是脸向南的！此时你的一个手如果指向东，正对着的、它的那只手也是指向东的！
至于为什么我的右手在镜子中看上去变成它的左手了呢？因为它的“正面”整个反了180°方向，注意，不是它原地来个向后转！而是它把它的正面整个
地“剥离”下来平移到它的“前面”--即您看得到的它的一面，代替了它的背影。这就和你对着亮光从照片的背后看照片完全一样。因为是“平移”，所以，你右
手带红手套的话，它给你“平移”过来，故镜子中的红手套正对着你的右手，但是看上去，它却是它的左手带红手套。
此外，人的左右手本来就是一对互为镜像对称的东西，所以你看到的、比如说是你右手的镜像，那么，好，“右手的镜像”不像左手，难道还会像别的什么东西吗？
人的身体是一种左右对称的结构，不是上下或别的什么对称物，所以照镜子时只能产生“左右反而上下没反”的疑问。
总之，通常方式的照镜子时，前后反了，左右、上下都没反。
参考知识库
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左右颠倒是指，站在镜子面前，你抬左手，镜中是右手，你抬右手，镜中则是左手。但问题来了，为什么不是上下颠倒，你的头不是对应镜中的脚，你的脚不是对应镜中的头？
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世界上大多数地方的人都会有这个困惑，但不是所有的人。比如，澳大利亚土著部落Guugu Yimithirr的居民不但不会因此困惑，反而会对我们纠结于这个问题儿大惑不解。这是因为，他们的语言中没有“前后左右”这样以自我为中心的方向概念（egocentric directions）。即使在描述很小的空间范围的时候，他们只会使用东南西北等绝对方向。比如，要把汽车的座位往后面挪的时候，他们可能会说：把座位往北挪一点；如果要提醒你注意脚下，他们可能会说：小心你脚下西边有一只大蚂蚁。听说镜子可以颠倒方向，一个Guugu Yimithirr的土著居民兴致勃勃的做了一个实验。首先，他面对镜子，举起了“西手”。他失望的发现，镜子里的人也举起了“西手”，什么也没有颠倒。于是，他又对着镜子举起了“东手”，发现镜子里的人也举起了“东手”，仍然没有颠倒。然后，他又尝试了把手指向上和下，仍然没有发现任何颠倒方向的迹象。然后，他又尝试了把手指向上和下，仍然没有发现任何颠倒方向的迹象。最后，他把手指向了北方。这次，他惊喜的发现，镜子中的人把手指向了南方。略一思考，他得出了结论，镜子确实可以颠倒方向。准确地说，最后，他把手指向了北方。这次，他惊喜的发现，镜子中的人把手指向了南方。略一思考，他得出了结论，镜子确实可以颠倒方向。准确地说，镜子颠倒的是和镜子垂直的两个方向。其实，从平面镜成像的原理我们可以很容易看出这一点。物体上的每一点和它的镜像和镜面的距离都是相等的，所以整个物体的镜像就是相对于镜面对称的。也就是说，与镜面垂直的这条线上，两个方向颠倒了。如果一个人面对镜子，那么，被颠倒的两个方向就是“前后”。而这种时候，我们得到的一个错觉是，左右被颠倒了。那么，这种错觉是从哪里来的呢？Youtube上面有一个视频（）对这个问题做了很好的说明。图片来自图片来自上图显示了镜像和真实的物体（人和字）的比较。这样看起来，人和字都是左右颠倒的。但是，这个比较是不恰当的，因为用于比较的人和字都已经进行了水平方向的翻转，那么它在水平方向上（左右）被颠倒也不足为奇。我们如果把人和字在垂直方向上翻转，我们同样也会看到它在垂直方向的被颠倒。图片来自图片来自为了看清镜子对水平和垂直方向到底做了什么事情，我们可以采用第三种比较方法：对物体不进行任何翻转，让它直接从镜子中走过去。图片来自图片来自具体做法是这样：在透明的材料上写字：图片来自图片来自然后把它放在镜子前：图片来自图片来自我们可以清楚地看到，镜子内外的字是一样的，水平和垂直方向上都没有变化。
因为镜子反转了“前后”。而左右是相对于“前”和“上”来定义的。上和下不受到镜子的影响。所以看起来你的右手，是镜子里的人左手，但其实那还是在镜子外的你的右边。如果镜子里不是人，是书，上下会本能地根据文字的方向来定义，而左右是相对于根据书页的法线（前）和上来定义的，所以会左右互换，看到的文字也是反的。 学校学过坐标系分右手系和左手系。右手系坐标系统的前后反转，上下不变，就成了左手系。这是一个通过旋转完成不了的转换。如果你在左手上做个标记，转身180度，有标记的还是你的左手，但照镜子你会发现镜中人的右手（还是在你的左边）有这个标志。
@陳浩的答案稍微高深了点，其实用坐标系解释也是可以的。首先需要想明白的是，潜意识里，我们是按头顶方向，目视方向的右手螺旋方向（即叉积的方向）来定义“左”的。
为了说明更清楚，我们先定义一个世界坐标系：把镜子两面的对应点连起来，取其中一条连线为z轴。原点取为这个z轴和镜面的交点。在这个世界坐标系下，镜子的作用就是，对镜子外的人就做了个变换，即z坐标乘以-1，产生了镜子里的人。对墙上的镜子，就取水平方向和竖直方向为x，y轴。 由于镜面变换对于x，y是对等的，所以镜面变换在水平和竖直方向没有区别。但为什么上下和左右会不一样？这是因为垂直和水平是世界坐标系中的概念。而左右上下不是。换个思路，假设人的每个点的坐标没变化，只是所在坐标系变了。定义左手方向，头顶方向和目视方向为坐标系的x，y，z轴正方向，原点随意。这个时候，镜面变化相当于把坐标系的z轴反向了，各个点的坐标不变。此时，右手系变成了左手系。即与头顶方向(+y)，目视方向(+z)成右手螺旋的，是右手方向(-x)而不是左手方向(x)。自然的，左右也变了。至于为什么照天花板上的镜子，上下会反，那是因为……这个时候上下是世界坐标的z轴，它真的是反了。
谢谢大家抬爱。我再次修改答案，希望能解释清楚。一切源于物理中有两种不同的矢量：真矢量和伪矢量 [1]。真矢量的特点是，照镜子时，垂直镜子的分量方向相反，平行镜子的分量方向不变。伪矢量的特点是，照镜子时，垂直镜子的分量方向不变，平行镜子的分量方向相反。伪矢量经常是两个真矢量叉乘的结果。典型的例子包括角速度（位矢 X 速度），角动量（位矢 X 动量），磁场（电流元 X 位矢）下图中车身反向，车轮的旋转是伪矢量，照镜子后同向。下图中车身反向，车轮的旋转是伪矢量，照镜子后同向。现在看人体的相对位置。现在看人体的相对位置。上下的定义：头为上，脚为下。前后的定义：胸在前，背在后。以上都是真矢量。左右的定义：旋转方向指向头为左转，指向脚为右转。换句话说：从头向脚的方向观察，逆时针旋转为左转，反之为右转。注意，这个定义涉及一个真矢量（从头向脚），和一个伪矢量（旋转）。再次提醒，旋转的方向定义如下图所示。现在考虑镜子的位置：面对镜子，前后方向垂直于镜子，真矢量翻转。上下方向平行于镜子，真矢量不变。旋转方向平行于镜子，伪矢量翻转。综合得左右翻转。（旋转方向变了）头顶镜子，前后方向平行于镜子，真矢量不变。上下方向垂直于镜子，真矢量翻转。旋转方向垂直于镜子，伪矢量不变。综合得左右翻转。（观察方向变了）侧对镜子，前后方向平行于镜子，真矢量不变。上下方向平行于镜子，真矢量不变。旋转方向平行于镜子，伪矢量翻转。综合得左右翻转。（旋转方向变了）＠魏敬贤 用 上X前 来定义左，在侧对镜子时不成立。
照镜子既不是左右对称、也不是上下对称，而是里外对称
其实左右都没有反，而是你选用的参照系有变化，如果你以东南西北作为参照系，就会发现，没有什么是反的。关于这个问题，王建硕曾经有一篇帖子写的非常深入，在此给出链接和原文王建硕：作者：Jian Shuo Wang 发表于：
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。
真心觉得这是一个非常漂亮的问题，也看了几个精妙的回答，有高深的，有易懂的——但是也因为这个问题太好了，答案太多以至于自己的耐心不足没能看完。但是还是情不自禁的要来回答下，或者只能来转述下，一下是费曼当年的理解：这其实是一个心理认知上的问题。
我们把镜子中的影像想象成另一个人，我们无法想象自己是被一片片裁开，前后对调，所以把镜中的影像想象成是自己向左或向右转了一周，仿佛我们绕到了镜子后面去了，来面向另一边，就是这种心理上的认知转换造成了我们认为的镜子影像是左右对称，而不是上下对称。书本也是一样，如果书上的字左右调过来，那就是因为我们把书本从左或右绕到垂直轴转过去半圈面对镜子。类比下，我们也可以把书从上面或下面转过去，如此一来，就会发现书上的字就会上下倒过来了。所以，这其实是一个心理认知上的问题。（PS：此处还只是转述，个人观点待修改。）
想想左和右是怎么定义的。你先定义了『前』和『上』，再由此定义的『左』和『右』。这是一种类似乘积的关系，如果你定义的『前』和『上』有一个颠倒过来，那么『左』和『右』也颠倒过来。如果『前』和『上』都颠倒过来，那么『左』『右』不变。你的『上』=镜子里人的『上』（也就是头指的方向）你的『前』的方向却和镜子里的人的『前』的方向是相反的！你往前走，你走的方向是镜子里的人走的相反的方向。所以你的『左』、『右』和镜子里的人的左右相反。但上下却是有绝对定义的，『上』就是你的头（也是镜子里的人的头)所指的方向。
这是一个伪命题，一个人照镜子的时候，既不是上下颠倒，也不是左右颠倒，而是前后颠倒。用坐标轴描述，就是在垂直于镜面的坐标轴上发生镜面对称，而平行于镜面的坐标轴上保持不变。从对称性角度，面对镜子，无论是上下还是左右，都是平行于镜面的方向，具有等价性，实际上过镜面外一点，可以作无数条直线平行于镜面，这些直线所在的方向都与你说的“上下”、“左右”方向等价，不可能说镜面成像是沿着某条直线的方向对称。而过这一点垂直于镜面的直线只有一条，即使搞不清楚，从对称性的角度，也应该意识到：镜面成像的本质在这个具有唯一性特点的方向上。
你把镜子放在头顶呢？这样算上下颠倒吗？
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