はじめましてー。ナビゲーターの命(みこと)でーっす。
えーと、アシスタントのステラです。
というわけで、ここでは科学とかのいろんな話題を取り上げる予定です。
高校程度の知識があれば大丈夫だから、まあのんびり楽しんで行ってくださいね。
それじゃあよろしくお願いしますね〜。
 
 
Problem.1
鏡に映った像の上下が反対にならないのはなぜか。
 
 
あ〜、これ不思議だなーって思ってましたよ。昔読んだ本に、「地球に重力があるからだ」とか、
「人間の目が左右に並んでついているからだ」なんて書いてあったけど・・・
でも、鏡の見え方が地球の重力のせいなら、宇宙に鏡を持って行くと 見え方が変わることになるよね。
それに、人間の目が横に並んでるからだなんて、片目を つぶって鏡を見ても見え方は同じなんだからやっぱり変でしょ。

ずばり答えを言うと、「鏡に映ったものは上下だけでなく、左右も別に反対になっている わけではない」から、という事になるね。
???
もし、鏡に映ったものの左右が本当に反対になるのなら、たとえば右向きの矢印を鏡に映すと左向きになる、 という事になるよね。
でも、実際やってみればそうならないって事はすぐに分かる。
右向きの矢印は、鏡に 映してもやっぱり右向きのままだよね。
う〜ん、それじゃあどうして・・・
じゃあ、この次の図1を見てみて。
写真じゃなくて絵だけど、実際にこういうものを作って並べれば だいたいこんな感じになるってのは直感的に分かるよね。
この絵から答えが見えるかな?
 
 
図1:3つの図形を鏡に映したところ。左右は逆になっていない(鏡の手前にある図形も、鏡に映った像も
向って左から楕円→長方形→三角形の順に並んでいる)点に注意。
 
 
うーん、右と左は同じまま・・・逆になってるのは・・・重なってる順番、かな?
その通りね。
鏡の手前にある図形は(こちらから見て)楕円→長方形→三角形の順。一方で鏡に映っている像は 三角形が手前にあって、長方形→楕円の順になってるね。
つまり鏡に映ったものは、前後(奥行き) だけが逆になるのよ。
奥行きが逆・・・なんかピンとこないですね〜。
じゃあ、次の図2を。
前と後ろを逆にするということは、モノを薄くスライスして、その並び順を逆にする という操作と考えられるね。
もちろん本当に物体を切ったりはできないけど、この操作でひとつひとつのスライスを 無限に薄くして、無限にできた断片を正しく並べ替えれば、
ちょうど前と後ろが反対になるでしょ。
 
 
図2:箱の前後を入れ替える操作を行う。
箱の上に描かれた矢印(左右方向)はそのままの向きであるのに対して、 側面に描かれた矢印(前後、つまり奥行方向)は逆になる。
 
 
結局、鏡に映った像を見るということは、その物を裏から見ているのと同じ 状態になるわけね。
たとえばガラスの板に「あ」と書いて裏から見れば、もとの文字は左右逆に書いたわけじゃ ないのに左右が反対になったように見えるでしょ。
鏡に映った像というのはそれと同じなわけね。
というわけでダメ押しに次の写真1をどうぞ。
 
 
(写真1)
 
 
これはとある麻雀牌専門店で売っている、鷲巣様の「三透牌」を鏡に映して写真に撮ってみたところね。
(・・・なんでそんな物持ってるんだろう・・・)
分かりやすいように何枚かは通常の牌を混ぜてあるけど、まさにさっき言った「ガラスに書いた文字」の例え
そのままになってるよね。「発」や「九」が分かりやすいかな?鏡に映っている文字は普通の文字と左右が反対に
なって見えるけど、牌の裏から透けて見える文字はそれと同じ向きになってるよね。結局、
(1)物を裏から見たら左右が反対に見える。
(2)鏡に映った像は、物を裏から見ているのと同じ。
だから、(本当は左右が逆になってるわけじゃないけど)あたかも上下はそのままで左右が反対になったように見える、 というのが答えね。
ふみぃ。なるほどぉ・・・
それと、こちらのページにもうちょっとだけ数学っぽい説明を作ってあるから、 興味があれば覗いてみてくださいね。
それでは今回はここまで。ではでは〜。
 
 
+おまけ+
Q:鏡の前で左手を上げると、「鏡の中の私」は右手を上げているように見えるんですが??
A:たとえば左手だけに時計をして試してみれば、鏡の中の自分も同じ方の手を上げているのだということはすぐ 分かります。
右手を上げているように見えるのは、その位置に立って(あるいは、誰かに鏡の場所に立って もらって)動きの真似をするとなると
右手を上げることになるからでしょう。でも実際のところは、 「右手を上げているのではなく、身体の右側にある手を上げている」というのが正しいのです。
普通はもちろん、身体の右側にある手は右手ですが、「鏡に映っている自分」は上で見たとおり、前と後ろが逆になっているので
身体の右側に左手、左側に右手がある状態になっているのです。
なので、左手を上げる =身体の右側にある手を上げる、ということになるのです(なんだかややこしいですね)。
 
 
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