用鏡子製造不可能的物體

我們大多數人並不真正瞭解鏡子的工作原理，這使得一些反射性欺騙變得有趣

我們每天、每時每刻都被鏡子包圍著——當我們開車、刷牙、出門前檢查頭髮時。然而，儘管鏡子無處不在，但它們仍然有些神秘。至少在民間故事和小說中，它們可以成為通往精神、魔法或超自然領域的管道：鏡子可以揭露我們中間沒有靈魂的吸血鬼。它們可以召喚傳說中臭名昭著的鉤子手殺人狂糖果人。而厄里斯魔鏡——因哈利·波特而出名——擁有揭示觀看者內心最深渴望的非凡力量。

我們對鏡子的著迷可能部分源於它們常常違背期望這一事實。不僅我們發現反射面的左右反轉令人不安，而且我們許多關於鏡子如何工作的來之不易的直覺都是完全錯誤的。英國利物浦大學的心理學家馬可·貝爾塔米尼和他的同事們已經確定了我們通常對鏡子持有的三種錯誤信念：首先，人們通常預測他們會在到達鏡子前看到自己。換句話說，他們高估了鏡子中可見的東西。這種誤算被稱為“早期錯誤”。其次，大多數人認為他們在鏡子上的投影（他們可以用筆在其表面描繪的輪廓）與他們的身體大小相同。實際上，他們看到的投影是他們身體物理尺寸的一半。第三，人們傾向於認為他們自己影像的鏡面投影會隨著距離而縮小，因此如果他們離小鏡子足夠遠，他們就會在小鏡子中看到他們的全身。但事實上，距離並不影響身體投影的大小。此外，一些研究表明，人們認為鏡子中的物體在某種程度上不如非反射物體真實。我們在此展示的錯覺都利用了我們對鏡子的瞭解甚少這一事實。

最美麗的？

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貝爾塔米尼和他的同事理查德·拉託和愛麗絲·斯普納（當時都在利物浦）創造了“維納斯效應”一詞來描述一種奇特的現象，這種現象在羅馬愛神維納斯的藝術描繪中得到了例證。這類肖像畫在文藝復興時期風靡一時。在一些畫作中，維納斯與一面小鏡子一起出現——由維納斯本人或她的親近之人拿著——鏡子反射出她的臉。

當被要求描述提香的《維納斯與鏡子》或迭戈·委拉斯開茲的《羅克比維納斯》（上圖）等畫作時，大多數人會說這位女神正在鏡子裡看著自己。然而，問題是鏡子沒有放在維納斯的視線中。根據光學定律，如果我們能在鏡子裡看到維納斯的臉，那麼她也在看著我們，而不是欣賞自己的形象。這種錯覺不僅限於繪畫：它也發生在照片和現實生活中，電視和電影製作經常利用它。

維納斯效應的一個原因是，我們非常不擅長估計來自他人有利位置的視角。研究人員尚未確定古代大師們是否無意中將維納斯效應納入他們的作品中，還是作為有意識的藝術選擇的結果。我們可能永遠不會知道，但這似乎很可能委拉斯開茲——錯綜複雜的鏡子游戲《宮娥》的創作者——可能很瞭解鏡子，以及我們無法真正掌握它們的能力。圖片來源：VCG Wilson Getty Images

這一切都是用鏡子完成的

杉原厚吉對錯覺的興趣源於最初看起來像是軟體故障的東西。這位日本明治大學的數學工程師開發了一個計算機程式，用於讀取建築物藍圖和其他三維物體的線條圖。為了測試它，他將不可能物體的影像輸入到他的程式中，例如彭羅斯階梯（由 M. C. 埃舍爾著名繪製），它看起來像同時向上和向下。令他驚訝的是，該軟體並非總是吐出錯誤訊息。相反，它將許多這些影像解釋為 3-D 實體，這些實體只有從特定有利位置觀看時才顯得不可能。一旦他確信軟體的解釋是正確的，他就開始構建“不可能的固體”，最初是用紙板，最近是用 3-D 印表機。在這個過程中，杉原還創造了新型的不可能物體。他最近的錯覺依賴於鏡子，並概括了事物並不總是看起來那樣的公理。（有關更多詳細資訊和製作其中一些物體的模板，請訪問杉原的網站 http://home.mims.meiji.ac.jp/~sugihara/Welcomee.html。）

在左側的錯覺中，一個小車庫內的黃色玩具車位於垂直鏡子前，但車庫屋頂的反射看起來形狀不對。杉原的技巧需要兩個特定的同時有利位置——直接看到汽車並透過鏡子看到汽車。然而，屋頂的實際形狀與從這兩個視點看到的形狀不符。您可以透過點選杉原網站主頁上的連結來構建您自己的杉原模糊車庫屋頂紙模型。

杉原最新的錯覺展示了一面鏡子，它無法反射位於其前方的固體物體的一半。不過，先別急著拿出大蒜項鍊和聖水：再一次，這只是視角問題。影像的下半部分——未反射部分——是一個平放在地面上的 2-D 圖形，只有從特定有利位置才能看到體積。要製作您自己的半消失六邊形，請點選杉原網站上標記為“第四代：部分隱形物體”的連結。為了達到最佳效果，請稍微向下傾斜鏡子。圖片來源：杉原厚吉提供

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