ばいおりんの慣性系相対性理論

　体の右側に水平に伸した右手に文庫本を持ってその表紙が自分の姿と一緒に鏡に映るようにします。そのとき私たちは鏡に映った本を見て「鏡の中の本は自分の右側にある。これは実物の位置と変わりはない。しかし、鏡の中の本の表紙に書かれた文字は左右反転している。」と認識します。私たちの脳は、鏡に映った姿からは、「位置認識」においては左右反転していないと判断し、「画像認識」においては左右反転していると判断します。

　位置や画像を左右反転させる実験をしてみましょう。まず、アクリル板に大きく右矢印（ → ）を書きます。そして、鏡を背にして立ち、自分の右前方に右矢印が見えるようアクリル板を固定します。その後、鏡の方を向いて矢印の像を見ます。それは、自分の左後方にあり、左矢印（ ← ）になっています。「左後方にある」というのが位置認識であり、「左矢印（ ← ）である。」というのが画像認識です。
　このとき、位置認識に関しては「自分が反転したために、矢印の位置が右前方から左後方になったのだ。そして今、鏡に映っている矢印は、実物の矢印と同じ左後方にあるのだ。」と間違いなく認識します。だから、「鏡は矢印の位置を左右や上下に反転させたりはしない。」との正しい認識になります。
　一方、画像認識に関しては「鏡のせいで矢印の向きが右矢印（ → ）から左矢印（ ← ）になっているのだ。」と間違って認識してしまうのです。本当は「自分が反転したから、矢印の向きが右矢印（ → ）から左矢印（ ← ）になったのだ。そして今、鏡に映っている矢印は実物の矢印と同じ左向きなのだ。」なのですが。

　「位置認識」においては、ある物が自分にとってどの方角にあるのか、鏡に映った物を見ても、私たちの脳は実際の方角を見失ったりすることはありません。それはバックミラーの中で後続車が右ウィンカーを点滅させながら右折していく姿を想像すれば分かります。物質の位置を確認するときに、わざわざ対象物を正面視してからその位置を認識することをしません。なぜなら、位置情報は多くの物質についてとっさの判断が必要な場合が多いからです。私たちの脳は、鏡に映った姿から即時に現実の位置を判断することができます。ただしその場合、粗いレベルでの位置判断であり、たとえば毛抜きで自分の白髪を抜くような場合は拙劣です。

　一方、「画像認識」においては、鏡に映っている、前側にある本の裏側に書かれている文字や、背後の風景を見たときに、「あれ！おかしいな？鏡に映っている物は左右反転しているぞ。」ということになります。私たちは画像認識をするとき、対象物を正面視してからその姿を認識します。その確認の後でそれを鏡に映して見るので、その姿を先ほど見た姿と比べて左右反転していると認識します。本当は、今ここにある実物の姿と比較しなければならないのですが。そうすれば決して左右反転していないのです。

　鏡は前後反転させるだけで、左右上下はそのまま映し出します。比べるものを間違うから間違うのです。私たちはそれぞれに自分の「観察座標系」を持っています。主観的にみると自分の観察座標系は決して変化しませんが、客観的にみると自分の観察座標系はしょっちゅう変化しています。たとえば、南向きの自分の観察座標系と北向きの自分の観察座標系とでは、左右反転と前後反転になっています。「東西南北天地」は、南向きの自分の観察座標系では「左右前後上下」になっていて、北向きの自分の観察座標系では「右左後前上下」になっています。

　鏡が映し出す物を反転させているかどうかを正しく判定するためには、自分の観察座標系における今の実像と今の鏡像とを比較する必要があります。鏡に映っている物の姿と比較すべきなのは、今現在の実物であって、以前に正面視して見た過去の物の姿ではありません。鏡に映されている物の姿と以前に正面視して見た過去の物の姿とを比較しなければならないのは、自分がその物に対して絶対的あるいは相対的に反転行為をしたのかどうかを判定するときです。

　とはいっても、今現在の実物を直接見ることの出来ない場合があります。アクリル板に描かれた画像は可能ですが、前側にある本の裏側に書かれている文字や背後の風景は見ることができません。したがって、以前に正面視したときの姿と比べてしまうことになりがちなのです。そのように迷ったときには、自分の姿が鏡にどう映っているかを考えてください。自分の右手を動かしたり左目だけを閉じたりしながら、実物の現在の自分を感じながら鏡の中の自分と比べてみてください。

　コメント：
　位置認識の本質は、自分自身を座標原点として捉え、他の点の位置を同定することです。一方、画像認識の本質は、自分以外の２点の位置関係を同定することです。