Allo specchio

Le inversioni allo specchio

Come mai lo specchio posto verticalmente inverte destra e sinistra e non alto con basso mentre posto orizzontalmente (ad esempio ai piedi di una persona) inverte alto con basso e non destra con sinistra?

Alberto
13 giugno 2007
Non è vero che uno specchio non inverte "alto" e "basso", dipende da come sono disposti reciprocamente l'oggetto che si specchia e lo specchio. Basta osservare un lago e le montagne o gli alberi riflessi "a testa in giù" nello specchio d'acqua (o mettere uno specchio sotto i propri piedi!) per rendersi conto che uno specchio può anche capovolgere.
Si usa dire che uno specchio inverte la destra con la sinistra, nel senso che chi si guarda nello specchio, vede la sua mano destra diventare la mano sinistra della sua immagine. Questo però è corretto per le mani ma non in senso generale. Solitamente siamo così concentrati su noi stessi che non ci preoccupiamo della nostra collocazione nell'ambiente né di osservare attentamente cosa fanno le cose intorno a noi: un dito puntato parallelamente allo specchio a destra o a sinistra punta anche nello specchio nella stessa direzione, invece un dito puntato verso lo specchio nell'immagine punta in verso contrario.
Se invece delle mani guardiamo a cose disposte nelle diverse direzioni (alto/basso, destra/sinistra in direzione parallela allo specchio, avanti/dietro nel senso della direzione perpendicolare allo specchio) vediamo che solo quelle poste in direzione perpendicolare allo specchio vengono invertite, come pure risulta invertito il verso di rotazione delle lancette di un orologio messo parallelamente allo specchio. Le figure che seguono cercano di spiegare meglio questa situazione nel caso di una vite in rotazione davanti a uno specchio posto in varie direzioni nello spazio.
Le due figure che seguono e la loro didascalia sono tratte dal sito http://pctidifi.mi.infn.it/lucevisione/ alla pagina http://pctidifi.mi.infn.it/lucevisione/Riflessione_Cosavedelocchio.htm, in cui sono stati realizzati disegni e animazioni per far capire meglio cosa fa la luce e cosa si vede nel caso della riflessione http://pctidifi.mi.infn.it/lucevisione/fram_fenomsep.htm

           

Le figure rappresentano due situazioni in cui la superficie riflettente è rispettivamente verticale (come nei normali specchi da parete) e orizzontale (come negli specchi d'acqua tranquilli). È possibile vedere come possono essere enunciate regole indipendenti dall'orientazione della superficie dello specchio, che può essere qualunque (anche obliqua), che consentono di stabilire le relazioni spaziali fra oggetto e immagine riflessa. Si possono considerare tre direzioni orientate e fra loro perpendicolari, una delle quali perpendicolare alla superficie dello specchio e orientata dall'ambiente verso lo specchio. La superficie riflettente mantiene nell'immagine riflessa tutte e tre le direzioni, ma mentre lascia inalterato il verso nelle direzioni parallele allo specchio, cambia il verso nella direzione a esso perpendicolare. Se si considerano il verso di rotazione e il verso di avanzamento di una vite, la sua immagine riflessa è una vite che se viene ruotata nello stesso senso avanza in verso opposto (si dice anche che lo specchio trasforma una vite sinistrorsa in una vite destrorsa e viceversa). Questo avviene qualunque sia l'orientazione della vite rispetto allo specchio, come si vede nella figura a destra, dove sono rappresentate due viti, una destrorsa e una sinistrorsa, una perpendicolare allo specchio e l'altra a esso parallela.
Per avere altre informazioni sullo specchio e altri paradossi visivi si veda per esempio il libro di P. Odifreddi, C'era una volta un paradosso. Storie di illusioni e verità rovesciate, Einaudi 2001.

Enrica Giordano Dipartimento di Scienze Umane per la Formazione "Riccardo Massa", Università di Milano Bicocca

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