對稱鏡中物 其實是前後顛倒

科學報導

中國時報 B4/科學周報 2009/1/11

【陳至中/專題報導】
  一個圖形或一個實物經過變換,能與原物疊合者,便稱為「稱」( symmetry),「鏡稱」(mirror symmetry)是其中的一種,指的就是左右對稱。但實際上,鏡中的物體與實物是呈現的是「前後顛倒」而非「左右顛倒」。
  「稱」,一般稱為「對稱」。經過位移後仍能與原圖形疊合,稱為「移稱」(translational symmetry),經過旋轉後能疊合,則稱為「轉稱」(rotational symmetry),而能與鏡像疊合,則稱為「鏡稱」(mirror symmetry);鏡稱的東西左右相仿,如古代鐘鼎上的饕餮文、現代的心型符號等等。
  東吳大學物理系教授劉源俊說,大家都會照鏡子,但很少人「懂」照鏡子。鏡子中的像並非左右顛倒,而是前後顛倒。但為何大家誤以為是左右顛倒?原因是地球表面向下的重力,使照鏡子的人或物體無法向上翻轉,導致形體多半是左右對稱,使我們習以為常,看到鏡中的像不同時,易誤以為是左右顛倒,積非成是了!
  在三維空間裡,左右顛倒等於先倒置,再轉180度,因此左右對稱又等同為「倒置稱」。而所謂的「鏡像」指「對偶形」(enantiomor ph),若一個實物與本身的對偶形相同,就是具備「左右對稱」或是「鏡稱」。
  照平面鏡,鏡子中的像與自己類似,因此大致可說的外型是左右對稱的;但若仔細觀察,左右臉往往不太一樣,人類的器官又有的偏左,有的偏右,若解剖,人顯然左右不對稱。