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几何学悖论:镜子的魔力

xiawuyouke 趣味数学故事 2020-02-28 14:14:02 402 0

几何学悖论:镜子的魔力,今天就让阿尔法趣味数学网小编来给同学们带来这个几何学悖论:镜子的魔力

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故事适合年级:小学二年级

【几何学悖论:镜子的魔力】趣味小故事

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  M:镜子是个更奇妙的东西。现么梯姆斯和丽贝卡正在一个晚会上做客,晚会上每个人都戴个名片。

  丽贝卡:多么奇怪的镜子啊,梯姆!你看,它把我的名字弄反了,可是你的名字却一点儿也没变!

  M:镜子好象只能使左右颠倒,为什么它不能使上下也颠倒呢?这难道不是很奇怪吗?

  M:实际上,只有当一条线垂直于镜面时,镜子才使这条线颠倒过来。正因为这三个小球在一条与镜面成直角的线上,所以它们在镜中象的顺序就倒过来了。

  M:如果你站在用镜子做的地板上,你身体的上下轴线垂直于镜面。这时你在镜中的象前面仍是前面,后面仍是后面,但是你却上下颠倒了。

  M:如果你侧着身子对镜面站着,你身体的左右轴线垂直于镜面。这时你在镜中的象脑袋还是在上面,前面仍是在前面,但是你却被左右颠倒了。

  M:当你面对镜子站着的时候,你在镜中的象的脑袋仍是在上面,你的左面仍是在左面,可是你却被前后颠倒了。你的象中左手的位置和你走到镜面后再转过身来时左手的位置正好相反,因此我们说你被左右颠倒了。

  M:在这幅画面中有两个英语字单词,为什么镜子只把其中的一个词颠倒了?实际上并非如此!另一词DIXIDE也同样被颠倒了,只不过它的对称性使它倒过来以后看起来仍和原来一样。

  M:你能猜出当两个镜面垂直放置时会发生什么现象吗?这时镜子里的象将与平常镜中的象不同,它是完全没有被镜面颠倒的象!这位姑娘此时所看到的她自己正和别人所看到的她完全一样!

  因为梯姆斯(TIMOTHY)这个名字的每个字母都有个竖直的对称轴,所以它在镜中的象与原来一样,但在丽贝卡(REBECCA)这个名字中只有字母A具有竖直对称轴,结果这个名字在镜中的象只有A没变,其它字母都被颠倒了。

  为什么镜子会使左右颠倒,而不能使上下颠倒?这和上面所述及的关于月球和硬币的问题相似,也是词义上的问题,为了作出回答,我们必须在“左”、“右”、“颠倒”这几个词的意义上取得一致意见。为了进一步弄清镜子到底做了些什么,请读马丁·格德纳所著《具有两面性的宇宙》的前三章,本书包括大量有关镜面反射对称以及它在科学和日常生活中的作用的大量材料。

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