這是一個老問題了。很多人都想過這個問題。如果你想試著回答，就先不要看下去，自己先想想。等你想好了，再把你的答案和這篇文章里面的解釋比較一下。也許我們可以“不謀而合”呢。
這個現象看似簡單，卻很難解釋。是啊，鏡子的反光面在各個方向上的性質是一樣的，沒有理由對“上下”和“左右”實行“區(qū)別對待”。如果我們把鏡子在它的平面上旋轉90度，得到的還是同樣的結果。
不是鏡子的問題，那就是我們自己的問題啰。比如我們的兩只眼睛是橫著長的。要是豎著長，也許就是上下顛倒，左右相同了。但是我并不需要兩只眼睛才能得到這個結果。閉上一只眼睛，情況還是一樣。而且用照相機把鏡子里面的“自己”照下來，洗成照片，仍然是左右相反，上下相同。這又該如何解釋呢？
其實要得到上下和左右都相反的圖像，并不需要鏡子。你只要把自己的一張“正面照”轉180度，就上下和左右都顛倒過來了。但是這樣旋轉過的照片并不是你在鏡子里看到的圖像；而且無論你如何旋轉照片，也得不出鏡子里的圖像。
要想改變這種情況，只有一個辦法，就是把照片翻過來，并且從反面看（比如對著光看）。如果你有一面鏡子在窗戶邊上，你就可以站在鏡子前，把一張照片翻過來（最好是夫妻或姐弟的合影），對著窗戶外的光看，再看照片在鏡子里的圖像，就會發(fā)現它們正好一樣（試試看?。?。所以鏡子里的圖像，其實就是翻轉了的圖像。但是翻轉是需要旋轉軸的。比如以照片的左沿（即“上下”方向）為旋轉軸翻轉?！吧舷隆币驗榕c旋轉軸平行，方向不會改變；而“左右”因為與旋轉軸垂直，在翻轉的過程中就反過來了。同理，如果我們以照片的下沿為旋轉軸，那得到的新照片就會上下顛倒，而左右不變了。
所以翻轉的照片和原來的照片之間的差別，是在一個方向上顛倒，而在與這個方向垂直的方向上保持不變，不會兩個方向都反過來。因此，我們在鏡子里看見的“左右”相反，而“上下”不變，其實是正常的現象。題目中的問題之所以迷惑人，是由于一個錯誤的推理，即，鏡子既然能把“左右”反過來，就“應該”把“上下”也反過來。
以照片的左沿為旋轉軸翻轉得到的照片，和以照片的下沿為旋轉軸翻轉得到的照片，雖然一個在“上下”方向上不變，一個在“左右”方向上不變，其實它們是同一張照片，只是在照片的平面上旋轉了180度。這說明在哪個方向上變，在哪個方向上不變，完全是隨意的，看我們主觀選擇哪個方向不變。你在做上面那個試驗時，也不記得是沿哪個旋轉軸翻照片的，但是效果是一樣的。
印報紙的模版和貼在模板上，還沒有揭起來的報紙，也互為鏡像。我們可以在報紙的背面任意畫一條直線，用一根木棍壓住它，再從與直線垂直的方向把報紙揭起來，直到這條直線為止。直線上的模板和報紙仍然在一起，方向自然不會改變，但是與直線垂直的方向卻因揭起來（翻轉）而反過來了。這個例子也說明我們可以任意選一個方向作為“不變”的。
同理，我們也可以證明鏡子里的“左右”方向也可以被看成是不變的。你去找一條紙帶，上面畫一個箭頭，再用兩手把這個紙帶橫在胸前，面對鏡子。你可以看見鏡子里箭頭所指的方向（“左”或者“右”)和鏡子外箭頭的方向是一樣的。而且不管你如何轉動箭頭所指的方向，鏡子里和鏡子外箭頭所指的方向始終相同。
從幾何上講，就是彼此垂直的兩個方向之間，只能有兩種空間關系。如果我們用字母A、B、C、D代表上、下、左、右，則它們之間的關系只能是以下兩種關系中的一種： 圖中表明，如果把A放在上方，把B放在下方，左圖中從C到D是往右走，而在右圖中，C到D卻是往左走。無論你怎樣旋轉這兩個圖（注意，不是翻轉），它們都無法重疊，而是彼此互為鏡像。如果把右圖轉180度，從C到D走的方向就一致了，但是A和B的關系又反過來了。所以無論是A到B的方向，還是C到D的方向，都可以看成是不變的，但是一旦你選擇了一個方向為“不變”，那與之垂直的方向必然會顛倒。
既然如此，那為什么我們在照鏡子時，只覺得左右相反，而上下不變呢？歸根到底這是因為重力的作用。在“上下”方向上有重力，并且總是指向下方。而“左右”方向上就沒有什么有固定方向性的力。這種情形產生了幾個重要的后果。
第一個后果，就是我們在走路時，“左右”隨時在變化，而“上下”始終不變。因為我們身體“設計”的方式就是適應重力的。只有始終保持身體與地面垂直，才不會有倒下的危險。建筑也是一樣，“墻斜了”，“柱子歪了”，都是要翻倒的前兆。比薩斜塔就是因為偏離了垂直方向，才成為世界名塔。但是“左右”和重力無關，可以隨意變換。所以我們照鏡子時，會本能地把“上下”看做是不變的，而且“上下”方向也的確可以被當成不變的。
人走路時水平方向改變，而身體始終保持垂直，也就是把“上下”作為身體的旋轉軸。我們看鏡子里的圖像時，也是想象有另外一個“人”先看鏡子里的像，再轉過身來看我們自己，將二者進行比較?！八钡男D軸也是在垂直方向。前面我們已經講了，圖片沿旋轉軸翻轉時，和軸平行的方向是不變的，所以我們自然會覺得“上下”不變。
第二個后果，是地球表面的物體，無論是房屋、汽車，飛機、還是動物（包括人類），左右可以相似，但上下絕對不同。也就是說，地球上的物體，如果有對稱面或對稱軸，總是在“上下”（垂直）方向，而不會是在“左右”（水平）方向。水平方向埋設的圓管和墻上掛的上下對稱的裝飾物是極少數的例外，而且都是人造的。
人也是一樣。我們的身體是“左右”對稱的，而“上下”就沒有任何對稱性。所以當我們把“上下”當做不變時，鏡像和正像之間的差別很小。而且由于我們自己和周圍物體的對稱軸多是在垂直方向，我們也習慣了把任何對稱軸都“豎著”（即沿著自己的“上下”方向）看，這樣才感到舒服。雖然從幾何上講，鏡像和正像之間任何方向都可以當做是對稱軸（注意，是鏡像和正像之間的對稱軸，或翻轉軸，不是我們自己身體的對稱軸。想想前面印報紙的模板和報紙之間的關系），比如用“左右”方向為對稱軸。但是“左右”方向的對稱軸在自然界中并不存在，我們對它很不習慣，而總想把這樣的對稱軸“轉”到我們自己的上下方向來看。所以在以“左右”方向為對稱軸時，相當于要把人“橫”過來看，或者我們自己“橫著”去看鏡像。這樣看到的圖像是很別扭的。
第三個后果，是我們的身體內有一個以“上下”為參照的自我感覺系統(tǒng)，能感知自己身體各部位的位置和方向。所以人對著鏡子化妝（比如描眉毛時），手可以迅速準確地找到臉上的位置，并且容易地按照自己的希望移動方向（不然描眉毛就太困難了）。對于我們感覺不到的物體，這種內部幫助就不存在。要證明這一點，你可以試著在鏡子里用手指去摸我們身體以外的一個點，比如我們身后墻上的電源開關上的某個螺絲釘。你會發(fā)現這樣做非常困難，要上下左右來回調節(jié)幾次才能摸到。這說明對于我們身體感覺不到的物體，我們對它們在鏡子里的方向是很難判斷的。這也說明，我們對自己身體的“上下”感覺，其實也包含了我們內部的自我感覺在內。
所以，鏡子對“上下”和“左右”并沒有“區(qū)別對待”，是地球上的重力造成的上面所說的幾個后果使我們總覺得我們的鏡像是“上下”方向相同，而不是“左右”方向相同。一個“簡單”的現象，后面卻隱藏了這么多道理。
上面所說的鏡像之間的幾何關系在分子結構中具有重要的意義。比如碳原子能和四個其它的原子（或原子團）相連。如果所連的四個原子（或原子團）彼此都不相同，相當于上面的A、B、C、D，就會形成兩種化合物，彼此成為鏡像。這種化合物能改變光波（即電磁波）的振動方向，因而被稱為“旋光化合物”。互成鏡像的兩種化合物也分別被叫做“左旋”和“右旋”的化合物。比如我們身體里組成蛋白質的氨基酸都是“左旋”的，而我們身體里的葡萄糖都是“右旋”的。如果吃了它們的鏡像化合物，盡管就差這么一點點，我們的身體也不能加以利用。
在實際生活中，也找得到利用鏡像關系的例子。比如你開車在路上，救護車開到你的后面，要你讓路。為了讓你立即知道你后面的車是救護車，因而能夠盡快讓開，人們在救護車的前面寫上“救護車”的字樣。但是你看后面的車時是通過后視鏡的，看到的是救護車的鏡像，里面的字也是反的。為了讓你看到正方向的字，救護車前面的字是反著寫的。