彭罗斯楼梯
如果有一天有人这样告诉你:“你可以沿着一段一直向上的台阶(或楼梯)走,彭罗斯楼梯,最终能回到出发点。”你会怎样回答?单凭直觉和逻辑,你可能马上会说“这绝不可能”。那为什么还会有人如此发问呢?说到这里,我们就不得不提埃舍尔的著名版画作品《上升与下降》,在这幅版画的城堡楼顶上,你会看到内圈的队伍一直在下坡,外圈的队伍却一直在上坡,并形成一个回路,周而复始。你能看出其中的奥秘吗?其实,我们将它抽象画出来,就是彭罗斯阶梯(或台阶)。
彭罗斯楼梯(彭罗斯楼梯百科)
part.1初识彭罗斯阶梯
最早记载的彭罗斯阶梯是瑞典艺术家奥斯卡·路透·瓦德(OscarReutersv?rd)在1934年制作的雕塑。后来,彭罗斯楼梯,英国数学家、物理学家罗杰·彭罗斯(SirRogerPenrose)和他的父亲,精神病学家、遗传学家莱昂内尔·彭罗斯(LionelSharplesPenrose)设计了多种“不可能存在”图形并进行了推广。1958年2月,他们把这个作品发表在《英国心理学杂志》上。自此,后续的学者将其命名为彭罗斯阶梯(PenroseStairs)。据悉,彭罗斯阶梯的创作也受到了荷兰画家埃舍尔(Escher)的一些“不可能存在的画作”的启发。
彭罗斯楼梯百科
有一条楼梯,没有最高点也没有最低点。走在这条楼梯上面,无论你怎么走、走多远都走不到尽头。望着眼前似乎无尽的楼梯,内心的恐惧随之水涨船高。
在以灵异为主题的电影中,偶尔会出现这样的情节:主角或是配角走在一条一直向上或向下的楼梯上,最后却回到了原地。
作为旁观者的我们看到这一幕时,会因为不明白其中的原理而感到迷惑甚至害怕。故事中的角色也会进入相应的恐慌来推动情节和渲染气氛。在恐慌之余,有些细心的观众也发现了:这些俗称"鬼打墙"的楼梯其实是有出处的——彭罗斯阶梯。
这是数学界著名的几何悖论之一,在1958年被英国数学家罗杰.彭罗斯与他的父亲里昂李德.彭罗斯提出。历史上,这其实是父子俩的合作成果。
那个时候罗杰还在剑桥读研究生,期间他曾经去阿姆斯特丹参加国际数学家大会,从大会的一位演讲者那里看到了荷兰画家埃舍尔的一副画。看到那副画的一瞬间,罗杰就被那些不可能出现于现实中的神奇画面吸引了。以至于他后来专门去看了埃舍尔的画展,想从中寻找灵感。
彭罗斯楼梯原理
所以说,鬼打墙实际上是一个“死循环”,而科学界也有这样的死循环,那就是彭罗斯阶梯,这是由英国数学家罗杰·彭罗斯及其父亲遗传学家列昂尼德·彭罗斯于1958年提出,当时提出这个彭罗斯阶梯的时候,也是引起科学界一阵轰动,因为这个阶梯根本就走不出来,而且一直循环下去,所以被称为“科学界鬼打墙”。
人们一直都在上楼和下楼,但是却永远没有止境,而且一直在一个水平线上行走。如果大家仔细看的话,会发现上楼的人,其实一直在爬楼梯,没有止境。而下楼的人,也是永远在下楼梯,保持同一个动作。
彭罗斯阶梯最神奇的地方,就是人一直在沿着台阶往上走,但是却一直在同一个水平面上打转转,感觉爬上了很高的楼,彭罗斯楼梯,但实际上却在同一水平线上。但是目前来说,彭罗斯阶梯在三维世界中根本不存在,也没有人能够造出真实的彭罗斯阶梯,所以被称之为数学悖论,彭罗斯楼梯,它只会存在二维世界或者更高阶的空间当中。
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