거울은 왜 좌우만 바뀌어 보일까?

거울을 통해 우리의 모습을 보면 왼쪽과 오른쪽이 뒤집혀서 반대로 보입니다. 우리가 오른손을 들면 거울 속의 나는 왼손을 들고, 우리가 왼손을 들면 거울 속의 나는 오른손을 드는 것으로 보입니다. 즉, 거울 속에 비치는 모습은 왼쪽과 오른쪽이 뒤집힌 대칭이동의 결과로 나타납니다. 그런데, 조금 더 생각해보면 이상한 점이 하나 있습니다. 왜 위쪽과 아래쪽은 뒤집혀서 보이지 않을까요? 거울이 상하좌우를 구별하는 것일까요? 초등학교 수학책을 보면 거울에 비친 모습을 뒤집기 이동과 연관시키는 문제들을 흔하게 볼 수 있습니다. 하지만, 거울에 비치는 현상을 좌/우 대칭으로만 설명을 하는 것은 과정을 생략한채 결과만을 설명하는 방식입니다. 이러한 방식으로는 상/하 대칭이 안되는 것은 설명을 할 수가 없습니다. 보다 정확하게 설명하면 사실 거울은 좌/우 방향으로 뒤집히는 것이 아니고 앞/뒤 방향으로 뒤집히게 됩니다. 내가 거울을 보고 있을 때, 거울 속의 나는 나와 반대 방향을 바라보고 있기 때문에 우리가 바라볼 때에는 좌우가 반대로 뒤집힌 것 처럼 보이게 됩니다. 다음 그림을 보면서 이해해 보시기 바랍니다. 거울 표면에 들어가는 빛이 반사되는 원리를 바탕으로 그림을 보면 어렵지 않게 거울 반사의 결과를 이해할 수 있습니다.

Leave a Reply