诡异的彭罗斯阶梯是什么 为什么永远走不到尽头
2023-04-08 来源:文库网
诡异的彭罗斯阶梯是什么 为什么永远走不到尽头
本文核心词:科学,物理,幻想,几何,悖论,彭罗斯阶梯
日常生活中,当我们在走过一段蜿蜒的阶梯的时候,我们可以明确的感觉到这段阶梯是向上走还是向下走,而且也可以轻易区分出阶梯的起点和终点。但有一种阶梯却会让你陷入迷惑,你从这种阶梯的起点出发后,你会觉得你一直在往上(或者往下)走,而当你走了足够长的距离之后,你会惊讶的发现你又走回了起点。这就是传说中的 “ 彭罗斯阶梯 ” ,如下图所示。

在一些影视文化作品里,也经常出现“彭罗斯阶梯”的影子,比如说《鬼吹灯》里的“悬魂梯”,又比如说《盗梦空间》里的那个永远走不完的楼梯。在这些情节中,相关人物走入了一圈又一圈的死循环,陷入了难以摆脱的困境然而常识告诉我们,如果你一直往上走,那么终点肯定会比起点高,它们不可能重合在一起。因此,我们的眼睛肯定是被欺骗了,那么这到底是怎么回事呢?其实答案就是 - 维度。

以上我们看到的图像,虽然从我们眼睛的角度看上去是三维的,但是它实质上是二维的。由于缺少了第三维的限制,二维图像可以轻易表现出高低不同的细节,从而让我们的眼睛产生错觉,但实际上它只是一个平面。现在比较流行的街头 3D 立体画,也就是利用这一点,它看上去是三维的,但实际上却只是二维的。
其实彭罗斯阶梯是一个有名的几何学悖论,指的是一个始终向上或向下但却永远走不到尽头的阶梯,可以被视为彭罗斯三角形的一个变体,在此阶梯上永远无法找到最高的一点或者最低的一点。这个彭罗斯阶梯是由英国数学家罗杰·彭罗斯以及他的父亲遗传学家列昂尼德·彭罗斯提出的。

虽然彭罗斯阶梯在目前的生活中无法实现,但是我们可以通过模拟来达到这种效果。首先要有一段足够长的阶梯,然后每一层的阶梯要做得很宽,我们可以把这些阶梯做出一定的坡度,由于距离较远,那些小的坡度就很不容易被人察觉到。每隔一段距离就做一个明显的阶梯,再将这种阶梯做成蜿蜒曲折的样子,然后加上一定的障碍物,就可以达到以假乱真的效果。

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