Ecco un video del fisico Richard Feynman che discute di questa domanda.

Immagina un punto blu e un punto rosso. Sono di fronte a te e il punto blu è a destra. Dietro di loro c'è uno specchio e puoi vedere la loro immagine nello specchio. L'immagine del punto blu è ancora a destra nello specchio.

La differenza è che nello specchio c'è anche un riflesso di te. Dal punto di vista di quel riflesso, il punto blu è a sinistra.

Ciò che lo specchio fa davvero è capovolgere l'ordine delle cose nella direzione perpendicolare alla sua superficie. Seguendo una linea da dietro di te fino a davanti a te, l'ordine nello spazio reale è

1. La tua schiena
2. La tua parte anteriore
3. Punti
4. Specchio

L'ordine nello spazio dell'immagine è

1. Specchio
2. Punti
3. La tua parte anteriore
4. La tua schiena

Sebbene sinistra e destra non siano invertite, il punto blu, che in realtà è allineato con il tuo occhio destro, è allineato con il tuo occhio sinistro nell'immagine.

La chiave è che sei approssimativamente simmetrico sinistra / destra. L'occhio con cui è allineato il punto blu è ancora il tuo occhio destro, anche nell'immagine. Immagina invece che Due Facce si guardasse allo specchio. (Questo è un personaggio immaginario il cui lato destro e sinistro della sua faccia sembrano diversi. La sua immagine su Wikipedia ha questo aspetto :)

Se due facce guardassero nella specchio, avrebbe visto immediatamente che non era lui stesso a guardare indietro! Se avesse un gemello identico e guardasse il gemello identico, i lati "normali" del loro viso sarebbero l'uno di fronte all'altro. Il lato buono di due facce è il giusto. Quando ha guardato il suo gemello, il lato buono del gemello sarebbe stato a sinistra dell'originale a due facce.

Invece, il lato buono dello specchio a due facce è anche a destra. Ecco un'illustrazione:

Quindi le due facce non sarebbero confuse dai punti. Se il punto blu è allineato con il lato buono di Due Facce, è ancora allineato con il suo lato buono nello specchio. Eccolo con i puntini:

Due facce riconoscerebbe che sinistra e destra non sono state girate in avanti e indietro, creando una versione diversa di stesso che non può essere ruotato per adattarlo all'originale.

Poiché non ruotano a sinistra con destra (o in alto con in basso), capovolgono lo spazio 3D in cui ti trovi "al rovescio", quindi lontano dallo specchio diventa lontano all'interno dello specchio e viceversa. Una mano a 1 metro dallo specchio sembra che si trovi a 1 metro dall'altra parte dello specchio, ma nello stesso punto rispetto a sinistra / destra, quindi nulla viene capovolto.

Muovi la mano sinistra: dovrai guarda la mano che è a sinistra nello specchio dimenarsi. Muovi le dita dei piedi e le dita dei piedi nell'immagine speculare oscillano ecc.

Questa confusione comune deriva dalla nostra familiarità con le fotografie. Ci dimentichiamo di ruotarli per guardare noi stessi.

Scatta una foto di te stesso e tienila davanti. Probabilmente lo stai tenendo in modo da poter vedere la tua immagine. Se è così, hai "capovolto" l'immagine di te stesso quando l'hai ruotata di 180 gradi attorno all'asse verticale. Quando guardi sul lato sinistro della foto, stai guardando oltre la spalla destra della tua immagine. Queste direzioni sono capovolte!

Ora guardati allo specchio. Quando guardi a sinistra, stai guardando oltre la spalla sinistra della tua immagine. Queste direzioni non sono capovolte!

Ora riprendi l'immagine e girala in modo che sia rivolta nella stessa direzione in cui sei rivolto. Hai rimosso la rotazione di 180 gradi in modo che tu e la tua immagine stiate "guardando" nella stessa direzione. Il lato sinistro della tua immagine è di nuovo alla tua sinistra. Se l'immagine è abbastanza trasparente da poter vedere la tua immagine, non vedrai la parte posteriore della tua testa, ma i tuoi occhi, dandoti l'impressione di guardarti indietro. Un'immagine speculare! Ma ancora una volta, sinistra e destra non vengono capovolte.

Quando dici che lo specchio "gira" a sinistra ea destra, stai parlando dal quadro di riferimento di chi è abituato alla rotazione di 180 gradi che applichi per visualizzare una fotografia opaca. Ma questo è quello che facciamo tutti perché consideriamo le fotografie, ruotate di 180 gradi rispetto a noi stessi, come l'orientamento "corretto" sinistra-destra.

Ciò che uno specchio capovolge veramente è la dimensione della profondità. Ciò che è dietro di te sembra essere di fronte a te.

Scatta una foto e guardala. Ora gira l'immagine per guardare lo specchio. Domanda uno: chi ha capovolto l'immagine? Risposta: tu l'hai fatto. Ora, guarda di nuovo la foto e cammina verso il frigorifero più vicino. Gira l'immagine verso il frigorifero. Wow! Anche i frigoriferi capovolgono le immagini! Non mi credi? Prendi la tua pagina capovolta e tienila su una luce intensa. L'immagine viene capovolta; non è richiesto alcun mirror.

Ora, la maggior parte delle persone girerà una pagina attorno all'asse verticale quando vorrà guardarla lontano da sé. Tuttavia, puoi capovolgere la pagina attorno a qualsiasi asse tu scelga, purché si trovi nel piano della pagina. Ad esempio, potresti facilmente capovolgere la pagina attorno all'asse orizzontale. Se credi ancora che specchi capovolga le immagini, noterai che ora hai indotto lo specchio a capovolgere l'immagine dall'alto verso il basso, non da sinistra a destra. Capovolgi la pagina attorno a un asse diagonale e otterrai un risultato molto diverso.

Conclusione: specchi non capovolge le immagini; le persone lo fanno.

È più facile con le immagini ... Lo specchio non gira a destra ea sinistra come puoi vedere nell'immagine in alto. Il cosiddetto capovolgimento si verifica quando qualcuno nel mondo reale ruota $ {180} ^ {\ circ} $ attorno all'asse verticale per vederti faccia a faccia, come si può vedere nell'immagine in basso.

$ \ hspace {100px} $

Ecco come lo spiego (questo è abbastanza simile alla maggior parte delle altre risposte).

Supponi che lo specchio sia appeso verticalmente su un muro e tu ti trovi in ​​piedi e di fronte ad esso, guardando il tuo riflesso. (Solo per rendere esplicite le ipotesi.) E supponiamo che tu sia rivolto a nord e indossi un orologio al polso sinistro.

Lo specchio non gira a destra ea sinistra; si gira avanti e indietro. La tua parte anteriore è più a nord della tua schiena, ma la parte anteriore del tuo riflesso è più a sud della sua parte posteriore. I tuoi piedi e quelli del riflesso sono entrambi rivolti verso il basso . Il polso con l'orologio è sul lato ovest, sia per te che per il tuo riflesso.

Allora perché pensiamo che lo specchio si giri a destra ea sinistra? Penso che sia perché mappiamo mentalmente la trasformazione (matematicamente semplice ma fisicamente imbarazzante) su qualcosa che ha senso fisico. La "semplice" inversione fronte-retro è mappata mentalmente a (a) una rotazione di 180 gradi (qualcosa che le persone fanno sempre) e (b) un'inversione da sinistra a destra (che le persone indossano , ma dal momento che siamo praticamente simmetrici bilateralmente, non sembra così strano). Quindi la persona che vedi allo specchio sembra una persona normale a cui capita di indossare l'orologio sul polso "destro" e separare i capelli dall'altra parte.

Se non fossimo bilateralmente simmetrici, noi potrebbe vederlo in modo diverso.

Per un esempio di come sarebbe un effettivo capovolgimento fronte-retro, guarda questa scena da Terminator 2; scusa per la musica di sottofondo, è l'unico video online che ho trovato di quella scena.

Per prima cosa, separiamo i concetti; non c'è nulla che sia "capovolto" nell'immagine speculare per quanto riguarda un orientamento più di altri. l'intero gruppo di trasformazioni $ O \ left (3 \ right) $ include trasformazioni dove $ \ det {\ left (R \ right)} = -1 $. Puoi considerare i seguenti esempi di trasformazioni di questo:

1. hanno un segno di direzione casuale capovolto o

2. per lo speciale caso in cui $ D = 2n + 1 $, puoi capovolgere tutti i segnali di direzione.

Inoltre, tutte queste rotazioni sono equivalenti tra loro, cioè, ognuna di esse è equivalente a qualsiasi altra con una normale rotazione $ \ det {\ left (R \ right)} = 1 $.

Spiegata in altro modo, l'immagine speculare è anche equivalente alla tua immagine con su e giù capovolti . Pensi solo all'equivalente con la versione capovolta destra-sinistra perché è più facile da costruire nella tua mente. Ciò potrebbe essere correlato al fatto che i nostri corpi sono quasi simmetrici destra-sinistra, ma molto scarsamente simmetrici dall'alto verso il basso.

Immagina uno specchio posizionato sul pavimento. Il tuo viso, guardandolo, sarà puntato verso il basso; ma la faccia "nello specchio" sta "guardando" in alto.

Le altre risposte qui sono fantastiche: volevo solo assicurarmi di scartare l'ipotesi che lo specchio sia posizionato su un muro!

Pensa a dove si trovano nel riflesso un punto sopra, sotto, a sinistra e a destra del tuo punto di vista. La tua testa è ancora in alto, i tuoi piedi ancora in basso nello specchio. Allo stesso modo, la tua mano sinistra è ancora a sinistra e la tua mano destra a destra. Sembra capovolto perché, per guardare dietro di te, sei abituato a girarti (che scambia sinistra / destra), piuttosto che capovolgere (che scambia alto / basso). Se ci capovolgessimo invece di voltarci per vedere dietro di noi, sperimenteremmo l'effetto opposto.

Sinistra e destra sono relative solo a te ma non al resto del tuo ambiente (incluso lo specchio), ma su e giù è statico per l'intero ambiente, inclusi te e lo specchio.

Non posso resistere: ecco due esperimenti reali che ho escogitato per esplorare l'affermazione che gli specchi invertiti da sinistra a destra ma non dall'alto verso il basso. I fan del metodo scientifico (e di Douglas Adams) sanno che il primo passo in ogni buon esperimento è capire esattamente quale sia la domanda (o l ' ipotesi) lo è davvero. Quindi, se ti piace scuotere un po 'i presupposti "ovvi", continua a leggere!

1. Su una scheda, scrivi il tuo nome o del testo in stampatello grande. Quindi, usa una mano per tenerlo di fronte a te come se fosse un badge con il nome a una riunione. Con l'altra mano, tieni uno specchio davanti a te in modo da poter leggere il tuo "badge con il nome". Il testo apparirà invertito da sinistra a destra, come previsto, mentre su e giù sembra normale, anche come previsto. Quindi, sposta lo specchio verso l'alto fino a quando non è dritto sopra di te, mentre inclini il fondo della carta quel tanto che basta per poterlo leggere nello specchio. Risultato: vedrai ancora il testo della carta invertito da sinistra a destra, come prima. Ma pensa per un secondo: ti stai anche vedendo in piedi sulla tua testa. Questa è l'inversione dall'alto verso il basso, quindi ottieni entrambi i tipi di inversione contemporaneamente! Quindi, la mancanza di inversione verticale è davvero inerente alla domanda sullo specchio, o hai semplicemente tenuto lo specchio nel posto sbagliato per tutti questi anni? E se è così, perché la scelta di dove posizionare lo specchio dà un'inversione in un caso e due nell'altro?

2. Nel secondo esperimento, tieni la stessa carta a distanza di un braccio di fronte a te. Fallo rivolto verso di te questa volta in modo da leggerlo facilmente. Quindi, usa l'altro braccio per posizionare un piccolo specchio a sinistra oa destra della linea di vista della carta e regola lo specchio finché non riesci a vedere la carta al suo interno. Vedrai il testo della carta invertito da sinistra a destra, proprio come con uno specchio frontale. Ora inizia a spostare lo specchio in un arco circolare finché non si trova sopra la linea di vista invece che a sinistra oa destra, mantenendo l'immagine riflessa della carta visibile mentre lo fai. Quando lo specchio arriva in alto, cosa vedi? Probabilmente non è quello che ti aspettavi: il testo ora ha un normale ordine da sinistra a destra, ma ogni lettera è capovolta! In altre parole, l '"inversione verticale" mancante di cui tutti si preoccupano negli esperimenti con lo specchio è proprio lì davanti a te. Se non mi credi, provalo; non c'è ambiguità nell'effetto. E se vuoi qualcosa di più su cui riflettere, prova a capire esattamente quando e come l'immagine verticale è normale, da sinistra a destra è capovolta del testo si trasforma nella verticale è capovolta, da sinistra a l'immagine corretta è normale durante la rotazione dello specchio. Puoi osservare ogni fase del processo mentre si verifica!

Quindi, con questi due esperimenti, vale la pena chiedersi: è proprio vero che gli specchietti invertono sempre da sinistra a giusto? La risposta precedente che fa riferimento al video di Feynman discute bene questo stesso punto, quindi assicurati di guardarlo se non l'hai già fatto. Probabilmente commenterò di più io stesso in un secondo momento. Ma per ora, volevo solo fornire un paio di esperimenti facili e veloci che puoi provare tu stesso, quelli che potrebbero farti riflettere su quale sia realmente la domanda. (La risposta ovviamente è 42, questo lo sappiamo già!)

Tutto quello che devi fare è immaginare la linea $ y = x + 1 $ sul piano cartesiano. Se rifletti la linea attraverso uno specchio in direzione verticale (attraverso l'asse $ y $), la linea diventa $ y = -x + 1 $. Pertanto, uno specchio verticale capovolge le coordinate orizzontali della linea.

Tuttavia, se si riflettono le linee attraverso uno specchio in direzione orizzontale (attraverso l'asse $ x $), la linea diventa $ y = -x-1 $. Uno specchio orizzontale capovolge le coordinate verticali della linea.

Lo specchio capovolge semplicemente l'asse perpendicolare al suo orientamento!

Perché i tuoi occhi sono posizionati a destra e a sinistra e come ti rapporti allo specchio.

Quando giri un'immagine per riflettere in uno specchio, di solito la giri a sinistra oa destra. Se lo giri verticalmente, il riflesso su e giù sarà opposto, ma sinistra e destra saranno sempre le stesse.

Prova questo:

1. Crea un ritaglio di carta della lettera F (o qualsiasi lettera facile da ritagliare che sia diversa dalle sue immagini capovolte orizzontalmente e verticalmente ). Ombreggia o segna un lato del ritaglio per distinguerlo dall'altro. Prendi un secondo foglio di carta e scrivi la stessa lettera più volte.

2. Tieni il ritaglio davanti a te mentre sei davanti a uno specchio. Il ritaglio reale e l'immagine appariranno entrambi nel normale orientamento, ma (a causa dell'ombreggiatura / segno su un lato) sarà ovvio che la vista diretta e la vista speculare mostrano i lati opposti dello stesso oggetto.

3. Tieni il foglio davanti a te in modo da poterlo leggere normalmente. Non sarai in grado di leggerlo allo specchio: sarà visibile solo il retro. Giralo in modo da poterlo leggere allo specchio. In che modo l'hai girato? È probabile che tu abbia capovolto il foglio orizzontalmente e la lettera ora sembra essere capovolta orizzontalmente. Puoi anche capovolgerlo verticalmente e la lettera sembrerebbe essere capovolta verticalmente.

Il flipping è venuto da te. Tutto ciò che lo specchio fa è permetterti di vedere il lato opposto di un oggetto che si trova tra te e lo specchio. Per il ritaglio, il lato opposto ha la stessa forma, quindi non si esegue alcun capovolgimento e l'immagine appare normale. Per il foglio, il lato opposto non è interessante e devi girare il lato interessante per guardare lo specchio.

Una situazione più reale è vedere una targa in uno specchio. Voglio invece visualizzare direttamente la targa, o devi girarti per affrontarla (se è dietro di te) o deve voltarsi verso di te (se è davanti a te). Entrambe queste svolte sarebbero tipicamente sull'asse verticale, perché è difficile ruotare la testa o l'auto attorno all'asse orizzontale.

E se dicessi che lo specchio non gira a destra ea sinistra? Hai sentito bene che lo specchio non fa il capovolgimento. Come dicono le risposte precedenti, lo specchio mostra ciò che è giusto di fronte ad esso. Siete voi (noi umani) che pensate che si stia capovolgendo.

Fammi capire in dettaglio

Prima di iniziare, dimmelo,

"Cosa ti fa pensare che lo specchio si ribalti a sinistra ea destra?" e

"quale immagine pensi che lo specchio giri? in primo luogo "

La seconda domanda è una domanda successiva alla prima.

Per rispondere a queste domande è necessaria una fotocamera, non solo una normale fotocamera e fotocamera immaginaria e invisibile {cioè i (fotocamera) i, come in x + iy non in iPhone ( gioco di parole )}

• Ora scatta una foto di te stesso (no !! non un selfie !!) con quella fotocamera a distanza xe all'altezza del tuo occhio da terra. Cosa vedi? Vedrai una foto di "bella te" in quella foto con la tua sinistra e la tua destra non scambiate”

• Ora posiziona uno specchio ( uno grande) di fronte a te a una distanza x / 2 da te mentre sei fermo proprio come eri. (Ora sai perché ho detto, niente selfie)

• Ora di nuovo con te ancora in piedi nella stessa posizione, scatta una foto allo specchio con la cam esattamente dove si trova il tuo occhio ( So che praticamente non è possibile ma credimi questo "io" posso fare qualsiasi cosa) cosa vedi in questa foto ora? Vedrai lo stesso "tu" bello come eri nella prima foto ma con la sinistra e la destra scambiate”

Ora lo vedi l'immagine è capovolta a sinistra ea destra. (Immagino che tu possa rispondere alla seconda domanda ora) Ora, la tua domanda è: perché la fotocamera non ha ruotato su e giù, giusto? Ci sto arrivando.

È grazie a te. È perché hai fatto qualcosa quando stavi scattando la seconda foto. Stai pensando 'cosa ho fatto? Mi sono mosso a malapena "

Se ricordi, dopo aver inserito lo specchio, ti ho chiesto di fare la seconda foto, come hai fatto a portare la cam da x a te e a farla guardare allo specchio?

Hai portato la videocamera verso di te con l'obiettivo ancora rivolto verso di te e ruota la videocamera di 180 ° verso lo specchio attorno all'asse verticale (avvicinando la videocamera a te e girandola non è necessario lo stesso ordine) è per questo che l'immagine sembra capovolta a destra a sinistra.”

perché l'hai girata in quel modo? perché non sull'orizzontale? Se avessi ruotato la fotocamera di 180 gradi rispetto all'asse orizzontale, avremmo visto una tua foto invertita verticalmente.

Spero che tu capisca cosa significa girare attorno all'asse orizzontale. Quando giri la fotocamera di 180 ° circa in orizzontale la fotocamera sarà rivolta verso lo specchio e la fotocamera sarà capovolta Ricorda:
gira su verticale

gira su orizzontale

L'hai scattata per scontato che la telecamera debba essere girata in quel modo solo perché non ha alcun senso scattare foto con la telecamera capovolta, è come guardare il mondo con le gambe in alto e la testa in giù.Sì, nessuno lo guarda in quel modo ma quello questo è ciò che fa la differenza.

• Per evitare confusione, scatta un'altra foto con la fotocamera rivolta verso lo specchio e la fotocamera capovolta. cioè ruotato di 180 ° rispetto all'orizzontale.

Cosa vedi ora? Se guardi la foto nella telecamera sei di nuovo 'tu', bella come sempre ma sei capovolta cioè verticalmente capovolta ( sei anche capovolta a sinistra a destra ma questa è un'altra storia, è perché definiamo sinistra e destra in base a in alto e in basso ), noterai che non sei solo tu, ma anche il mondo intero che è sottosopra. (Attenzione: le normali fotocamere digitali e le fotocamere mobili a volte correggono l'orientamento per te utilizzando il sensore di gravità e mostrano un'immagine verticale di te)

Non hai ancora capito? Pensi perché diavolo sto parlando di questa fotocamera quando parliamo di specchi? Non è una fotocamera è il tuo punto di vista. Tornando alla prima domanda

Cosa ti fa pensare che lo specchio si sia capovolto a destra ea sinistra?

Hai dato per scontato che la tua immagine non è invertito verticalmente. Mentre scattavo la seconda foto ti ho solo chiesto di far guardare la fotocamera allo specchio, non ti ho detto lungo quale asse dovrebbe essere ruotata ma hai scelto solo l'asse verticale.

Hai pensato che non lo sei invertito verticalmente e chiedendoti perché non sei invertito verticalmente.

Ma perché presumiamo tutti che l'immagine sia capovolta da sinistra a destra e perché è così difficile immaginare che io sia capovolta verticalmente anche dopo averlo detto? Beh, è ​​perché quando capovolgi l'immagine orizzontalmente la tua forma è quasi la stessa tranne che per la tua sinistra è destra. Ma quando capovolgi verticalmente la tua forma non viene mantenuta. Questo perché la nostra immagine è simmetrica orizzontalmente ma non verticalmente. Se noi umani fossimo stati verticalmente simmetrici come nell'immagine qui sotto (so che mancano alcuni organi importanti) sarebbe stato facile per te immaginare di essere capovolto verticalmente.

Lo specchio non inverte l'immagine in nessuna direzione, ma agisce piuttosto come un timbro di gomma che esegue un trasferimento 1: 1 da una superficie all'altra. Se scrivessi una parola su un timbro di gomma con inchiostro fresco e poi premessi il timbro su carta, la parola sulla carta sarebbe al contrario ma non capovolta. È solo un trasferimento 1: 1.

La risposta più semplice, ma probabilmente l'unica corretta è la seguente:

" Sinistra " e " Destra " sono determinate CON RISPETTO A " Su " e " Giù ".

• Una volta che non sai cosa sia " Su "(e / o" Giù ") non sai cosa sono" Destra "e" Sinistra ". Ad esempio, quando vedi solo le ruote di un'auto, ma non è in alto e in basso, non puoi dire quale pneumatico è sinistro e quale è giusto.

• In alternativa, puoi identificare Su (U) e Giù (D) se conosce destra (R) e sinistra (L).

Quindi, quando dici che lo specchio "capovolge" R e L, ASSUMI che non "capovolge" U e D.

Se presumi che lo specchio non "capovolgi" R e L, giungerai alla conclusione che capovolge U e D.

Uno specchio capovolge l'immagine da davanti a dietro, non da sinistra a destra. Nello specchio il tuo naso è davanti al tuo viso, ma in realtà dovrebbe essere dietro il tuo viso. Poiché la tua immagine è capovolta da davanti a dietro, dal nostro punto di vista del buon senso sembra che la sinistra e la destra siano effettivamente capovolte. Il capovolgimento LR è un'illusione sintomatica del capovolgimento da davanti a dietro.

Questo ha senso dal punto di vista dei gruppi di simmetria, tuttavia l'articolo wiki sui gruppi di simmetria molecolare è molto più completo.

Asse di rotazione-riflessione: un asse attorno al quale una rotazione di $ \ tfrac {{360} ^ {\ circ}} {n} $, seguita da una riflessione in un piano perpendicolare ad esso , lascia la molecola inalterata. Chiamato anche asse di rotazione improprio $ n $ -fold, è abbreviato Sn. Esempi sono presenti nel tetrafluoruro di silicio tetraedrico, con tre assi S4, e la conformazione sfalsata dell'etano con un asse S6.

Essenzialmente la riflessione fronte-retro è indistinguibile da una rotazione.

Gli specchi si ribaltano nella dimensione guardando dentro / fuori dallo specchio, non negli altri. Ciò che cambia a sinistra / a destra è ciò che presentiamo allo specchio. Se ti trovi di fronte a un'altra persona, la sua destra è alla tua sinistra e viceversa, ma la sua parte superiore è la tua parte superiore e la sua parte inferiore è la tua parte inferiore. Quello non è lo specchio, questa è la convenzione per sinistra / destra.

Se ti trovi di fronte a uno specchio e c'è un oggetto dietro di te alla tua destra, se guardi allo specchio è anche alla destra del tuo riflesso.

Guarda in particolare la dimostrazione con la freccia in questo video:

https://www.youtube.com/watch?v=vBpxhfBlVLU

( video incorporati apparentemente non sono ancora disponibili su questo sito).

La risposta accettata va bene, ma c'è qualcos'altro che vorrei aggiungere alla discussione, un esperimento mentale che mi ha chiarito completamente la domanda quando ci ho pensato per la prima volta.

Come spiegato da altri, gli specchi fanno quello che fanno, riflettono la luce e basta. Allora perché abbiamo l'impressione che ci capovolgano da sinistra a destra, ma non dalla testa ai piedi? Questo perché, nella nostra testa, confrontiamo l'immagine speculare con ciò che vedremmo se il nostro "fantasma" uscisse dal nostro corpo, camminasse dietro lo specchio e ci affrontasse. In questo caso, la nostra testa sarebbe rivolta verso la testa del fantasma, i nostri piedi i piedi del fantasma, la nostra mano sinistra la mano destra del fantasma e la nostra mano destra la mano sinistra del fantasma. Ogni volta che incontriamo un'altra persona faccia a faccia nella vita reale, le nostre parti del corpo si fronteggiano sempre in questo modo.

Ora immagina un mondo in cui tutti noi siamo stati costretti a sdraiarci su uno skateboard, su il nostro lato destro. Ogni volta che incontravi una persona faccia a faccia in questo mondo, la incontravi con la testa rivolta verso i suoi piedi, i piedi rivolti verso la loro testa, la mano sinistra verso la loro mano sinistra e la mano destra verso la loro mano destra. Saresti abituato a questo. Ora arriva la rivelazione: se, dopo aver vissuto per un po 'in questo mondo, ti guardassi allo specchio, ti vedresti capovolto da capo a piedi, non da sinistra a destra! Questo perché ora paragoneresti l'immagine allo specchio con il tuo "fantasma" che esce dal tuo corpo, rotolando sullo skateboard mentre sei sempre sdraiato sul lato destro e finendo dall'altra parte dello specchio con la testa rivolta verso i tuoi piedi e viceversa. La mano sinistra del fantasma sarebbe ancora rivolta verso la tua mano sinistra, e lo stesso con la mano destra.

Quindi, il capovolgimento a sinistra ea destra è solo il risultato del confronto della nostra immagine speculare con il modo in cui siamo abituati a vedere altre persone di fronte a noi sulla Terra. Si possono concepire mondi i cui abitanti percepirebbero la loro immagine speculare come capovolta dall'alto verso il basso, o forse anche altri assi di simmetria se rendessi quei mondi abbastanza strani.

Lo specchio riflette le cose da dietro in avanti e penso che altre risposte lo spieghino meglio di me, ma volevo aggiungere un'intuizione che una volta un insegnante ha condiviso con me.Mi è rimasto impresso per anni.

Quando pensiamo che il riflesso sia invertito da sinistra a destra, supponiamo che il riflesso sia arrivato dall'altra parte spostandoci attorno allo specchio mentre ci guardiamo continuamente.Questo è ciò che la maggior parte di noi probabilmente farebbe se fossimo un riflesso, ma c'è un altro modo. La riflessione potrebbe esagerare.Se lo facesse (mentre ci fronteggia continuamente) staremmo guardando i suoi piedi.Su e giù verrebbero invertiti, ma sinistra e destra no.

Questa è la mia seconda risposta a questa domanda. Avevo voglia di scriverne uno nuovo invece di modificare quello vecchio perché questo è un approccio completamente nuovo ed è molto più semplice.

Tutto deriva da come definiamo sinistra e destra e quello specchio cambia la direzione in cui l'oggetto è rivolto quando invertendo l'asse Z. Partiamo dal presupposto che i ponti sull'asse verticale, poiché separa la sinistra e la destra, rimangono invariati dopo il mirroring, possiamo disegnare un asse simile tra due punti qualsiasi e dire che lo specchio è capovolto lungo quell'asse.

Lo specchio non fa altro che invertire l'asse Z, come ha detto Feynman. Ogni punto del tuo corpo che si trova di fronte allo specchio rimarrà con le stesse coordinate X e Y (o per dire in un linguaggio semplice, l'immagine di ogni punto è proprio di fronte al punto effettivo). Lo specchio non differenzia alcun punto come in tale. L'asimmetria nasce dalla nostra definizione di sinistra e destra, ecco come cerchiamo di scoprire quale parte di un oggetto è destra e quale è sinistra.

Step 1: Comincio disegnando una linea ipotetica tra ciò che I presume che siano la parte superiore e inferiore dell'oggetto.

Step 2: Quindi, mi oriento (ipoteticamente) lungo quell'asse e mi volto nella stessa direzione in cui (presumo) l'oggetto sia rivolto.

Step 3: Ora, qualunque metà dell'oggetto contenga la metà destra del corpo, io la chiamo lato destro dell'oggetto, e qualunque cosa sia 'sinistra' (un gioco di parole intelligente dell'autore), la chiamo come il lato sinistro dell'oggetto.

Quando vedo il riflesso dell'oggetto nello specchio, tutti i punti (inclusi i punti superiore, inferiore, sinistro e destro) sono esattamente uno di fronte all'altro ma la direzione dell'oggetto è cambiata di 180 °, a causa all'inversione dell'asse Z da specchio come ha detto Feynman. Qui è dove è successo tutto !!! Ora che l'immagine è "rivolta" nella direzione opposta all'oggetto reale, dovrò posizionarmi di fronte alla direzione opposta a ciò che ho fatto in precedenza nel passaggio 2, Ciò significa che nel passaggio 3, troverò ciò che prima era per il mio la destra sarà a sinistra e viceversa e quindi la destra e la sinistra dell'immagine sembrano essere scambiate (ricorda le lezioni di PET quando eravamo bambini, eravamo abituati a confondere sinistra e destra perché il nostro istruttore davanti è di fronte a te e al suo ' sinistra 'è la tua' destra '). Quando abbiamo disegnato l'asse, presumevamo che i punti lungo l'asse rimanessero uniformi nell'immagine e tutto il resto fosse scambiato lungo di essa. Ma in verità tutti i punti sono rimasti nello stesso posto (è avvenuta solo l'inversione Z), infatti se traccio questa linea (che separa destra e sinistra di un corpo), tra altri due punti e chiamo le due metà ottenute come sinistra e destra, Sembrerebbe che tutti i punti su quell'asse siano rimasti nello stesso punto e l'inversione sia avvenuta lungo il nuovo asse.

Se ti crea ancora confusione, vediamo come possiamo scambiare la nostra parte superiore e inferiore rispetto a sinistra e destra semplicemente ridefinendo "sinistra" e "destra".

Traccio un asse orizzontale tra la parte più a destra dell'oggetto e quella più a sinistra e ripeto il passaggio 2 con la testa nella parte più a destra dell'oggetto, ciò significa che ciò che era la metà superiore dell'oggetto in precedenza lo farà ora sii la metà "sinistra" e quella che era la metà "inferiore" sarà la metà "destra". Guardando l'immagine speculare e ripetendo i passaggi 2 e 3 assumendo che i ponti lungo il nuovo asse siano rimasti gli stessi, mi direbbe che i nuovi sinistra e destra (i precedenti 'su' e 'giù') sono stati scambiati .

Ci sono due possibilità Puoi mostrare la tua fronte reale dalla posizione dell'immagine speculare della tua fronte: ruotando il tuo corpo su-giù o sinistra-destra di 180 °.Tutto quello che vedi allora sei il vero te e l'immagine speculare simmetrica orizzontalmente o nel secondo caso simmetrica verticalmente.Quando confrontiamo una persona reale e l'immagine non teniamo conto che una persona potrebbe ruotare per mostrarla a qualcuno in due modi diversi: quello facile (sinistra-destra) e quello più complicato (su-giù) ...

In effetti, una scena può essere capovolta "su e giù" usando uno specchio; se metti orizzontalmente lo specchio in fondo alla scena.

Tuttavia, l'immagine non sarà la stessa con l'oggetto reale (se passiamo attraverso solo rotazioni e traslazioni), se l'oggetto è "chirale" La chiralità è una sorta di assimmetria tridimensionale.

https://en.wikipedia.org/wiki/Chirality

"Chiamo 'chirale' qualsiasi figura geometrica o gruppo di punti e dico che ha una chiralità se la sua immagine in uno specchio piano, idealmente realizzata, non può essere portata a coincidere con se stessa." ... Lord Kelvin.

(URL file effettivo: http://chem.libretexts.org/@api/deki/files/54210/=122a3121b7268f235234e7a9091fc4ea.jpg?revision=1).

(il termine chirale deriva dal greco, χειρ (kheir) = mano).

È una proprietà geometrica.

Per una forma chirale, sono stati trovati solo 2 "Enantiomorph". Esso e la sua forma a specchio.

(tuttavia non conosco alcuna prova geometrica sul motivo per cui un oggetto chirale ha solo 1 altro enantiomorfo (immagine speculare); dovunque teniamo lo specchio.)

Ora, otteniamo la nostra immagine capovolta (da sinistra a destra) del nostro corpo, perché il nostro corpo è chirale; e che la chiralità (una sorta di asimmetria) esiste nella direzione sinistra-destra del nostro corpo. If avevamo quella sorta di asimmetria nella nostra direzione su-giù, avremmo ottenuto la nostra immagine speculare diversa in alto-basso (dopo rotazioni e traslazioni). (anche il nostro su e giù è asimmetrico, quindi quando ci troviamo su un pavimento lucido, potremmo scoprire che il nostro fondo (gambe) non è lo stesso con il fondo dell'immagine (che è la testa); ma se proviamo a sovrapporre le 2 immagini, la differenza viene a sinistra ea destra). Ciò significa che lo specchio cambia direzione da sinistra a destra ... ciò è dovuto alla costruzione del nostro corpo ; non lo specchio. . Se quella condizione ipotetica si è verificata; probabilmente non abbiamo chiamato questa proprietà geometrica come "chiralità". Probabilmente lo chiameremmo "updowny" o simili.

I nostri lati sinistro e destro sono asimmetrici?

In effetti spesso abbiamo avuto difficoltà a scoprire il cambiamento nello specchio, perché apparentemente siamo achirali (poiché il nostro lato sinistro è "apparentemente" un'immagine speculare della nostra destra, legati insieme, quindi contiene un piano di simmetria ( piano di riflessione), la cui esistenza è condizione per l'achiralità); il ribaltamento diventa abbastanza visibile se abbiamo una certa voglia su un lato, che ci rende più asimmetrici.

Ma il nostro lato sinistro e il nostro lato destro non sono completamente speculari l'uno dell'altro. Possiamo percepire la nostra sinistra e la nostra destra separatamente. Possiamo muovere separatamente la mano sinistra e la mano destra.

Il paradosso deve essere trattato separatamente dalla spiegazione di come funzionano i mirror. Il paradosso è essenzialmente, c'è qualche differenza misurabile tra orizzontale e verticale con cui la meccanica dello specchio è in qualche modo collegata?

Risposta: Di solito vediamo che gli specchi 'capovolgono' le cose orizzontalmente, ma cosa intendiamo con questo? (questo di solito è un buon punto di partenza con i paradossi) Bene, ci stiamo prendendo in giro con la rotazione. Immaginiamo di essere stati ruotati attorno all'asse verticale, quindi "capovolti" o riflessi sul piano verticale. Stiamo immaginando il funzionamento di uno specchio come un processo meccanico che preserva ciò che è reale nel piano y-z.

Quindi, ora che conosciamo il processo fondamentale alla base di questo "ribaltamento", ci chiediamo: esiste un'analogia verticale? Sì, c'è. supponiamo invece che il piano x-z sia preservato. Ruotiamo attorno all'asse orizzontale e capovolgiamo il piano orizzontale. Voilà, ecco qua. Uno specchio è capovolto verticalmente. La fonte di questo paradosso non è altro che il nostro pregiudizio.

Ci manca l'immaginazione per percepire il riflesso effettivo nel piano frontale in modo tale da preservare il piano yx, quindi ricorriamo a una rotazione seguita da una riflessione su un altro piano (probabilmente perché è più facile immaginare di 'capovolgere un sé virtuale ruotato in opposizione al proprio sé). Tuttavia, la nostra immaginazione preferirebbe scegliere un modo specifico per farlo rispetto all'altro (probabilmente perché è praticamente molto più facile camminare sul retro che galleggiare sopra le righe, un'aggiunta al fatto che siamo quasi simmetrici a sinistra) . Questo non va bene con il cervello logico che giustamente ci dice che lo specchio non contiene informazioni sui suoi assi.

tl; dr uno specchio si capovolge verticalmente

Un'altra cosa interessante è che possiamo modellare i riflessi come rotazioni se abbiamo simmetria in almeno una dimensione.Ma uno specchio non ci riflette in realtà , cambia solo la fase e la direzione della luce.

Metti uno specchio sul soffitto e guarda in alto.

Su / giù è capovolto, ma sinistra / destra no.

È sorprendente quanto siano lunghe e contorte le risposte a questa domanda. Ha a che fare con il fatto che la domanda non è banale. Alcune delle risposte complicano le cose apportando profondità alla discussione, che, a mio parere, dovrebbe essere tenuta separata o non messa affatto in discussione.

Uno specchio non capovolge un'immagine planare né orizzontalmente né verticalmente. Lo specchio produce una "vera immagine" dell'immagine planare. Qui, definiamo "immagine vera" come l'immagine che percepirai se fossi in grado di penetrare in qualche modo attraverso il retro dell'immagine, ad esempio, nel caso di un dipinto su un pezzo di carta. Quindi la domanda ora è: perché l'immagine ti appare capovolta orizzontalmente quando la guardi allo specchio?

Supponiamo che tu abbia in mano un dipinto su un pezzo di carta. Vedi il dipinto e arriva il tuo amico e vuoi mostrargli il dipinto. Sono di fronte a te, di fronte a te. Sono capovolti orizzontalmente rispetto a te. (Intendiamoci, non sono capovolti verticalmente rispetto a te, perché nessuno dei tuoi amici verrà a parlarti su un supporto per le mani.) Quindi per mostrare il dipinto al tuo amico, dovrai capovolgere il dipinto orizzontalmente ( e non verticalmente) così vedono lo stesso dipinto che stavi vedendo poco fa. Ora immagina di aver fatto lo stesso davanti a uno specchio e non un tuo amico. Fondamentalmente presenti allo specchio un dipinto capovolto orizzontalmente. Lo specchio mostra esattamente ciò che presenti e quindi vedi il dipinto come capovolto.

Un secondo esempio è la tua maglietta.Quando indossi una maglietta, in realtà la capovolgi orizzontalmente (e non verticalmente) quando la indossi.Lo fai perché chiunque ti incontrerà faccia a faccia potrà leggere ciò che eri in grado di leggere quando hai acquistato la maglietta.Quindi fondamentalmente tu ei tuoi amici vedete la stessa cosa da quando presenti una versione capovolta orizzontalmente della tua maglietta ai tuoi amici capovolti orizzontalmente.Ma quando vedi nello specchio, lo specchio cattura il ribaltamento orizzontale e ti mostra un '"immagine speculare".

Infine, quando ci guardiamo allo specchio, stiamo effettivamente guardando le nostre "immagini reali".Tuttavia, le nostre immagini reali appaiono capovolte orizzontalmente a qualsiasi amico che si trova faccia a faccia con noi.In questo senso, ciò che vediamo di noi stessi allo specchio, è una versione capovolta orizzontalmente di ciò che il nostro amico vedrà di noi quando si troverà faccia a faccia!

Si tratta di sistemi di coordinate e di una falsa affermazione nella domanda.

Lo specchio non si ribalta.Vedi la tua mano destra alla tua destra, in alto verso l'alto (in senso globale).

Quando guardiamo una nostra foto, vediamo ancora la mano più a sinistra dell'oggetto (nel sistema globale) alla nostra sinistra.Anche in questo caso nulla è effettivamente capovolto (nel sistema globale).

Ma nella domanda posta in modo ingannevole stiamo usando il sistema locale dell'oggetto (ad esempio la mia mano destra effettiva) come confronto.Poiché i sistemi locali di osservatore (uguale a globale) e immagine (opposto a globale) sono opposti, l'oggetto appare capovolto.

Non ci sono problemi con su / giù, poiché l'osservatore e l'immagine hanno la stessa direzione su / giù, che coincide anche con il globale.

La ragione per cui le immagini sono sempre capovolte su un asse orizzontale su superfici piane (specchi standard, superficie dell'acqua, ecc.) è perché hai due occhi, uno che si trova a sinistra dell'altro piuttosto che a destra. Se avessi uno o più occhi situati in una configurazione diversa, gli effetti ottici sarebbero diversi.

Nota anche che il cervello esegue una correzione a doppia trasformazione dell'immagine che osservi dal modo in cui funziona il tuo occhio è molto simile a una lente convergente con l'immagine oltre il punto focale. Cioè, proprio come le normali lenti, l'immagine appare invertita (in entrambi gli assi verticale e orizzontale).