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2011年11月15日 (火)

鏡はなぜ上下はそのままで左右を逆に映すのか

■鏡の中の世界

 鏡をのぞくと、まるでこちらの世界が鏡の中にそのままあるかのようです。しかし、鏡に映っているものをよく見てみると、上下はそのまま映っているのに、左右が逆に映っていて、とても不思議な感じがします。鏡にものがどのように映るのか、考えてみましょう。

 次の図のように右手に鉛筆を持った自分の姿を鏡に映すと、鏡の中の自分は上下はそのままですが、左手に鉛筆を持っています。ためしに、友だちに自分と向かい合ってもらい、鏡の中の自分と同じ側の手に鉛筆を持ってもらいましょう。友だちは左手に鉛筆を持つことになるはずです。

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 次に、鏡に「あ」と書いた紙を映してみましょう。「あ」は上下はそのままですが、左右が逆になって読めなくなります。

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 このように、ものを鏡に映すと、上下はそのままですが、左右は逆に映ります。このことは、鏡に映るもの見たときによく経験すると思います。

■鏡で上下は本当に逆に映らないのか

3 床の上に鏡を置いて、鏡をのぞきこんでみましょう。顔が鏡の中の上の方に映り、天井が下の方に映ります。まるで鏡の中に落ちていきそうな感じがします。次に立った状態で鏡を頭の上の方に置いてのぞいてみましょう。鏡の中で、足が上の方に映り、頭は下の方に映ります。まるで逆立ちしているように見えます。

 このように鏡を使うと、上にあるものを下に映したり、下にあるものを上に映したりすることができます。これは上下が逆に映っているということです。なお、この場合も、自分の右手は鏡の中の自分にとっての左手になっていますので、左右は逆に映っています。

 今度は、鏡の前に立って、鏡に近づいたり、遠ざかってみたりしてみましょう。鏡に近づくと、自分は鏡の中の手前に映り、鏡から遠ざかると、自分は鏡の中の奥に映ります。また、次の図のように3人で鏡の前に縦に並ぶと、一番前に並んでいる人が鏡の中の手前に映り、一番後ろに並んでいる人が鏡の中の奥に映ります。これは前後が逆に映っているということです。なお、この場合も、左右は逆に映っています。

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 このように、鏡は上下を逆に映したり、前後を逆に映したりします。しかし、よく考えてみると、鏡で上下が逆に映るのと、前後が逆に映るのは、鏡に対してものの置き方が違うだけで、本当は同じことです。

 鏡で上下や前後が逆になるというのは、鏡がものを映す仕組みの本質ではありません。鏡は、鏡から近いところにあるものは鏡の中の手前に映し、鏡から遠いところにあるものは鏡の中の奥に映しているだけなのです。

■鏡は本当に左右を逆に映しているのか

 最初に鏡は左右を逆に映すと確認しましたが、本当に鏡は左右を逆に映していると考えて良いのでしょうか。上下が逆と前後が逆が同じことであったように、左右が逆も違う見方がないか考えてみましょう。

 もう一度、右手に鉛筆を持った自分を鏡に映したときの様子を考えてみましょう。鏡に映った自分の姿を見ると、鏡の右側に映っている手が鉛筆を持っていることがわかるでしょう。なぜなら、鏡の右側に映っている手が自分の右手だからです。同じように鏡の左側に映っている手は自分の左手です。ですから、実際には鏡の中で手は左右が逆に映っているわけではありません。

 鏡が左右を逆にすると考えてしまうのは、鏡の中に映った自分を見て、自分が鏡の中に入ったと考えて、自分の体が左右逆になったと考えてしまうからです。また、鏡に映った「あ」が左右逆になったと考えるのも文字が読めなくなったからで、よく考えると「あ」の左側は鏡の左側に、右側は鏡の右側に映ります。

 これらのことを、よく考えると、鏡は左右を逆に映しているのではなく、左側にあるものは鏡の中の左側に、右側にあるものは鏡の中の右側に映しているだけです。そして、鏡はものを鏡の面に対して逆に映しているだけです。さっそく、確認してみましょう。次の写真は「ふしぎ」と書いた紙を鏡に映したときの様子を撮影したものです。

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 鏡に映った「ふしぎ」は読めなくなっていますが、紙の上で左側にある「ふ」は鏡の中で左側に映っていますし、紙の上で右側にある「ぎ」は鏡の中で右側に映っています。そして、紙の上の鏡の中の「ふしぎ」は鏡の面に対して逆になっていることがわかります。

まとめてみましょう

  • 鏡は、鏡から近いところにあるものは鏡の中の手前に映し、鏡から遠いところにあるものは鏡の中の奥に映す。
  • 鏡は、鏡の前の左側にあるものは鏡の中の左側に映し、鏡の前の右側にあるものは鏡の中の右側に映す。

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