Чисто физические и когнитивные процессы в явлении зеркального отражения: анализ и решение проблемы зеркального отражения — Часть вторая

「以前のタイトルは『鏡像反転現象における 純粋な物理過程と認知過程』、著者は田中潤一です。」 一般に「鏡像の左右逆転」という類の表現で語られることの多い『鏡像反転現象』に関する本は、これまでに日本で心理学者や哲学者の著者によって単行本として何冊か出版されています。科学エッセー集のような本としては、古く例えば朝永振一郎のような著明な科学者による著作中にもあり、世界的によく知られた本として数学者で著述家のマーティン・ガードナーによるかなり大部の著書（日本語訳『自然界における左と右』）の中でもこの問題が取り上げられています。これは世界的に鏡像問題を扱った多くの学術論文の中で、ガードナー説として言及され、評価されています。ただしガードナー自身はこの問題を、この大部の著作の中で比較的軽く扱い、それほど重視していなかったように見えます。私はこれらの本をすべて読んだわけではありませんが、一つ確実に言えることは、これらの本はすべて、鏡像反転現象の正確に光学的かつ物理的なメカニズムがまだ解明されていない、あるいは知られていない段階で書かれたという事です。本書は著者が2025年に公開した論文[1]『Purely physical processed of mirror reversal and its application to vision research （鏡映反転現象における純粋な物理過程とその視覚科学への適用）』を日本語化したものに、著者自身によるその解説と補足となる一文を追加し、さらに著者の前著『視覚的認知過程における等方空間と異方空間 ― 鏡像問題の分析と解決 ―』に含まれていた用語解説を再録したうえで、『鏡映反転現象における純粋な物理過程と認知過程』のタイトルを与えたものです。基本的に上記論文の日本語版とその「解説と補足」の二つからなりますが、分量的には主要論文以外の方がやや多く、当該論文と同程度の重みをもたせたものと考えています。以下は、当該論文において考察され判明した諸事項の一つの要約と言えるものです。 鏡映反転現象の物理過程には、光の正反射の法則（鏡面において）だけではなく光の屈折法則（眼球の水晶体において）も関与している。 鏡映反転現象の物理過程には、光の正反射の法則（鏡面において）だけではなく光の屈折法則（眼球の水晶体において）も関与している。 鏡映反転現象の物理過程において観察対象の位置と形状の逆転が生じる軸方向は、［鏡面］と［観察者の眼球に適用された直交座標系］との位置関係で決まる。 鏡映反転現象の物理過程において観察対象の位置と形状の逆転が生じる軸方向は、［鏡面］と［観察者の眼球に適用された直交座標系］との位置関係で決まる。 上記直交座標系のｙ軸を［眼球の光軸］に適用し、ｚ軸を［鏡面の法線に対して垂直な軸］に適用すると、［逆転が生じる軸方向］はｘ軸である。 上記直交座標系のｙ軸を［眼球の光軸］に適用し、ｚ軸を［鏡面の法線に対して垂直な軸］に適用すると、［逆転が生じる軸方向］はｘ軸である。 上記の理由を述べると、それは、眼球内ｘ-ｚ平面である像面に結像する実像の各点のｚ値は光源物体の各点のｚ値のみの関数であるのに対して、実像の各点のｘ値は光源物体のｘ値とｙ値の両方の関数になることに起因している。 上記の理由を述べると、それは、眼球内ｘ-ｚ平面である像面に結像する実像の各点のｚ値は光源物体の各点のｚ値のみの関数であるのに対して、実像の各点のｘ値は光源物体のｘ値とｙ値の両方の関数になることに起因している。 鏡映反転現象において大きさを持つ一つの物体の形状における一方向の逆転は必ず生じるが、異なる二つの物体の相互的位置関係においては逆転の生じない条件範囲が存在する。 鏡映反転現象において大きさを持つ一つの物体の形状における一方向の逆転は必ず生じるが、異なる二つの物体の相互的位置関係においては逆転の生じない条件範囲が存在する。 以上は鏡像と直視像が同一視野で観察できる場合であって、それ以外の場合は人的要因ないし心理的要因が加わる。 以上は鏡像と直視像が同一視野で観察できる場合であって、それ以外の場合は人的要因ないし心理的要因が加わる。 鏡映反転現象における非物理的なプロセスは、人間の身体と結びついて作用するプロセスと、身体とは関係なく作用する純粋に非物理的なプロセスとの二つの局面がある。 鏡映反転現象における非物理的なプロセスは、人間の身体と結びついて作用するプロセスと、身体とは関係なく作用する純粋に非物理的なプロセスとの二つの局面がある。 縦鏡の場合、正立姿勢の人間身体の上下軸がｚ軸に一致し、水平鏡の場合、正立姿勢の人間身体の左右軸がｚ軸に一致する（ｚ軸は鏡の法線に対して垂直な軸である）。 縦鏡の場合、正立姿勢の人間身体の上下軸がｚ軸に一致し、水平鏡の場合、正立姿勢の人間身体の左右軸がｚ軸に一致する（ｚ軸は鏡の法線に対して垂直な軸である）。 鏡像として想定される対象は幾何光学的には虚像とされるが、虚像の本質は仮想体であり、その成立に物理過程は関与していないので、光学上の虚像は物理過程の分析対象からは除外しなければならない。 鏡像として想定される対象は幾何光学的には虚像とされるが、虚像の本質は仮想体であり、その成立に物理過程は関与していないので、光学上の虚像は物理過程の分析対象からは除外しなければならない。 表紙写真はこの論文中で、分析結果と結論の検証のために撮影したものを使用していますが、論文中の説明に代えてカラーで矢印を追加してあります。「解説と補足」では、必ずしも鏡映反転現象には限らず、一般的に物理過程と認知過程の関係について焦点を当て、認識論的に考察しています。【本書の意義について】本書は古くて新しい一つの問題 ― 鏡像問題、言い換えると鏡映反転現象の分析と解決に取り組んだ著者による二冊目の本になります。なぜ鏡像問題が古くて新しい問題と言えるのか？それはこの問題が近代科学の成立以前から知られていた問題であるにもかかわらず、近代科学の興隆から現在に至るまで自然科学上の問題としては軽視あるいは等閑視され、いわば半端な邪魔者で、無視できる問題であるかのように扱われてきたものの、徐々に心理学者の立場からその問題性があらわになって来たからであると思われます。端的に言ってこれは典型的な学際科学の問題であり、さらに具体的には一つあるいは一連の現象における物理過程と認知過程の結節点を明瞭に示す問題であるからともいえるでしょう。この辺の歴史を踏まえた事情については私自身、今後の課題としておきたいと考えています。[1] Tanaka., J. (2025). Purely physical processes of mirror reversal and its application to vision research. Nov Joun of Appl Sci Res, 2(3), 01-11. https://doi.org/10.63620/MKNJASR.2025.1045