鏡子裡蛋糕竟然復原!? 讓國中生著迷的卡片鏡子實驗大公開
我是科學訓練師桑子研（Kuwako Ken）。每天都是一場實驗！
站在鏡子前，看見「另一個自己」。這看似理所當然，但鏡中世界其實充滿了不可思議。歡迎來到這個奇妙的世界。如果，這面鏡子不只一面，而是兩面呢？那會呈現出怎樣的景象？
別擔心「會不會很難…」！這次我們要介紹一個用百元商店的材料，就能創造出令人驚嘆的美麗世界的魔術科學實驗。無論大人小孩，保證都會發出「哇！」的驚呼聲！想不想來體驗這場光的幻影呢？
只要兩面鏡子，就能變出一個完整蛋糕？
在理化課教到鏡子這個單元時，如果光用言語或圖形來解釋光的行進路線和成像原理，很難讓學生覺得有趣。我一直很希望能看到學生從「？」的疑惑表情，變成「！」的恍然大悟！就是帶著這樣的想法，我找到了這個實驗。
主角是一張四分之一切片的蛋糕圖片。當你用兩面鏡子夾住它時…奇蹟發生了！**彷彿變魔術一樣，一個完整的圓形蛋糕就出現了！**透過這個不可思議的現象，我們能輕鬆學習鏡子成像的秘密，以及對稱之美。
實驗準備和步驟
【準備材料】
- 卡式鏡子：2面（在百元商店就能買到。最棒的是，輕巧到可以分給每位學生操作！）
- 實驗用圖案紙（建議選用像四分之一蛋糕、星形等具有對稱性的圖形）
- 厚紙板或膠帶（用來固定鏡子，讓它能立起來）
【步驟】
- 將四分之一蛋糕的圖案列印出來，放在桌面上。
- 使用兩面卡式鏡子，沿著圖案的角，以**90°**的角度立起來。
- 輕輕從兩面鏡子中間往裡頭看…怎麼樣？鏡子裡映照出蛋糕的像，一個漂亮的圓形蛋糕就出現啦！
- 接下來，試著慢慢縮小鏡子之間的角度。當你改成 60∘、45∘時，你會發現看到的蛋糕數量（像的數量）會不斷增加。這簡直就像萬花筒的世界啊！
鏡子創造的無限世界，背後的科學秘密是什麼？
這個不可思議的現象，是由**「光的反射」所引起的。映在其中一面鏡子裡的蛋糕像，又會被反射到另一面鏡子，這個像接著又會映回對面的鏡子…光就是這樣不斷反射，讓我們看到了許多個像（虛像）。這就是所謂的「合鏡（合わせ鏡）」**原理。
那麼，為什麼角度不同，像的數量也會跟著變呢？這裡面藏著一個有趣的法則。
- 像的數量秘密：其實，你看見的東西（實物＋像）的總數，可以用一個簡單的公式來計算：
鏡子之間的角度360∘。舉例來說，當角度是 90∘時，360/90=4。因為實物只有一個，所以會看到 3 個像，總共 4 個，正好是一個完整的蛋糕。如果是 60∘，總共會看到 6 個；45∘則會看到 8 個蛋糕。大家務必親自做實驗驗證看看喔！ - 對稱性的發現：這個實驗也和數學及美學中的**「對稱性」**學習完美結合。蛋糕和星形之所以看起來很美，就是因為它們是線對稱圖形。放眼自然界，蝴蝶的翅膀、雪花結晶等許多美麗的事物，都具有對稱性。這個實驗不僅能提供科學視角，也能讓你發現事物「美學的機制」。
藏在生活中的合鏡世界
「合鏡」的技術在我們的日常生活中也大顯身手。
例如，科學教育館裡的展覽。就像下面這張圖，利用兩面大鏡子，就能創造出彷彿空間無限延伸的奇妙體驗。
此外，藝術家草間彌生（Kusama Yayoi）的作品「無限鏡屋（Infinity Mirror Room）」，就是將整個房間貼滿鏡子，創造出無限空間的藝術。還有，我們在理髮店用來確認後腦勺的手鏡，其實也是合鏡的一種應用喔。
這個從一張圖和兩面鏡子開始的小小實驗，能將學習世界從光的性質、數學法則、藝術，一路延伸到生活中的科學。最重要的是，它帶來的視覺震撼，讓每個人都能直覺地喊出「哇，太有趣了！」這絕對是體驗科學「樂趣」的最佳入門方式。
強烈建議大家在家裡或教室裡，試試這個光的小魔法！
關於諮詢與合作邀約
想讓科學的奧秘與樂趣更貼近生活嗎？我們將在家就能完成的有趣科學實驗和技巧，以淺顯易懂的方式整理出來。歡迎多方搜尋！
・關於經營者桑子研，請點這裡
・各種合作邀約（寫作、演講、實驗課、電視諮詢/出演等），請點這裡
・文章更新資訊在X（推特）上發布中！
科學點子頻道（科学のネタチャンネル）正在發布實驗影片！
