照镜子的时候,你会觉得镜子里的世界是左右颠倒的。这个感觉非常自然,因为你的左手在镜子里变成了右手。但镜子其实没有颠倒左右。它颠倒的是前后。
我们来把这件事说清楚。镜子只做一件事:把垂直于镜面的那个方向翻过来。面对一面竖着的镜子,被翻转的是前和后。上和下没有变,左和右也没有变。
那为什么你会觉得左右反了呢?因为面对你的人,他的左边本来就在你的右边。一个真人和你面对面,你从不会觉得他和你互换了左右。镜子里的那个人也一样,他只是面对着你而已。
有一个很简单的实验可以证明。把一面镜子平放在桌面上,然后把一个杯子举在它上面。镜子里的杯子,杯口朝下了。左右没有变,上下变了。
同一面镜子,换了摆放的角度,被翻转的轴就换了。所以镜子翻转的从来不是左右,是垂直于镜面的那根轴。还有一个更干脆的证明。写一个字母 F,把它举到镜子前面。
镜子里的 F,和你手上这张纸,无论怎么转都对不上。因为镜子改变的不是朝向,是手性。左右互换只要把纸转一百八十度就能做到。但镜子里那个 F,你怎么转都做不出来。
所以镜子做的事,比左右互换彻底得多,也奇怪得多。它会把你的身体从右手坐标系变成左手坐标系。顺带说一句,手性这件事在化学里非常重要。同一种分子,左手性和右手性的性质可能完全不同。
这就是为什么有些药只能做其中一种。所以下次照镜子的时候,你可以想一下这件事。镜子里的人没有和你互换左右。他只是被翻了一个面,而你习惯把它解释成左右。
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