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彭羅斯階梯究竟有多神奇?永遠走不到盡頭的樓梯,真實存在嗎?

由 博學老K雜談 發表于 音樂2023-01-11
簡介真實的彭羅斯階梯注意看,眼前這名女孩主持人小哥的示意下走上了樓梯,過程鏡頭全程跟隨

永遠走不完的樓梯叫什麼

這個樓梯沒有開始也沒有終點,既沒有最高點也沒有最低點。只要踏上了這個階梯,就要陷入

無盡的迴圈

,直到永遠。

彭羅斯階梯

《盜夢空間》

中就借鑑了這個樓梯,《紀念碑谷》也可以透過簡單的旋轉,讓不可能的路線變為可能。這一切都要感謝一位名叫羅傑·彭羅斯的數學家,以及他的父親。

彭羅斯階梯究竟有多神奇?永遠走不到盡頭的樓梯,真實存在嗎?

在羅傑很小的時候,父親萊納昂·彭羅斯就用木工和玩具來啟發他的動手能力。直到20世紀50年代,羅傑在讀碩士的時候,無意間看到了

埃舍爾

的畫作,被那詭異的畫面深深吸引。

回到家後,羅傑也嘗試著畫出一些奇怪荒誕的幾何結構,同時也吸引了父親萊納昂。父子倆就一起聯手,創造了一批看似不可能存在的

建築物與圖形

,並將這些畫作發表在了心理學雜誌上,並將論文寄給了埃舍爾。

彭羅斯階梯究竟有多神奇?永遠走不到盡頭的樓梯,真實存在嗎?

其中最著名的除了彭羅斯樓梯以外,還有一個“彭羅斯”三角也被人們津津樂道。

更有意思的是,這個畫家埃舍爾後來根據彭羅斯父子設計出的東西,還出了一幅有名的

《上與下》

。僧侶們在這個匪夷所思的彭羅斯樓梯上一圈圈的旋轉,這也是《盜夢空間》中那個經典場景的來源。

到了2020年,羅傑彭羅斯獲得了

諾貝爾物理學獎

,成為英國當代最有影響力的數學家和物理學家。

真實的彭羅斯階梯

注意看,眼前這名女孩主持人小哥的示意下走上了樓梯,過程鏡頭

全程跟隨

。結果在下一秒,她又出現在了樓梯下方,再次遇到剛剛的主持人。

彭羅斯階梯究竟有多神奇?永遠走不到盡頭的樓梯,真實存在嗎?

可能是為了證明影片是真的,他又找來了一位

黑人小哥

。讓黑人小哥先別動,自己親自走下了樓梯,在此過程中鏡頭也是全程跟隨的。沒想到,他自己也從上層的樓梯走了下來。

2014年4月30日

,這個影片剛被上傳到了網上,就引發了網友們的廣泛熱議。很快就有人發現了影片的拍攝地,就位於紐約羅切斯特理工學院。

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結果當地的學生把學校翻了一個底朝天,也沒有找到影片中出現的樓梯。因此,人們也把這個樓梯稱為

“惡魔樓梯”

。難道世界上真有鬼打牆?你順時針走就會永遠下樓,逆時針走又會永遠向上走。

好了,別自己嚇自己了,我們再仔細看一遍這段影片。影片雖然是隨人跟拍,但拍攝角度顯然是有意為之,就算使用影片剪輯軟體中最基礎的

蒙版工具

,也很容易對其動手腳。

事實也正是如此,原作者眼看事情發酵地越來越大,於是就站出來澄清。原來他就是這所學校的一名

電影與動畫學院的學生

,所謂的彭羅斯樓梯,就是他利用拍攝和後期進行製作的。

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彭羅斯階梯的合理性

事實上,就像

二維生物

感受不到z軸的厚度一樣,同樣的,我們在三維空間內也體會不到這種彭羅斯階梯的概念。

當我們的眼睛看到這個所謂的

彭羅斯階梯

時,由於一些明暗和光影的干擾,我們的眼睛和大腦實際上看到的畫面並不是完全重疊的。

彭羅斯階梯究竟有多神奇?永遠走不到盡頭的樓梯,真實存在嗎?

如果我們把彭羅斯階梯硬生生地搬到現實中之後,換個角度就會發現,這最後一節階梯是沒辦法與

第一節階梯

重合的。

正因如此,彭羅斯階梯是數學上著名的一項悖論,只有在理論上是存在的,但是在三維空間中,人們根本造不出來理想中的彭羅斯階梯結構。

這就像莫比烏斯環和克萊因瓶一樣。據說

克萊因瓶

是一個永遠都裝不滿的瓶子,即使你把地球上所有的水都裝不滿它。

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但如果你仔細地看看它的構造就會發現,克萊因瓶根本就沒有我們傳統意義上的內外兩側,它的內側就是外側,外側就是內側。因為它根本就是一個

虛擬意義

上的東西,以人類現在的科技根本就做不出來,也就不存在裝滿和裝不滿。

最簡單的例子就是莫比烏斯環。這個東西很好做,拿出一張紙,裁一根長條,把其中一面用黑筆畫一條線做標記,然後把紙扭轉一圈,首位粘合在一起,一個

莫比烏斯環

就做好了。

有人說莫比烏斯環永遠沒有盡頭,無論從圓環上的哪一點出發,最終都會回到最初的起點。這是因為莫比烏斯環只有一個面,並沒有內環和外環之分,自然也就沒有

起點和終點。

彭羅斯階梯究竟有多神奇?永遠走不到盡頭的樓梯,真實存在嗎?

有人很好奇,就憑這個悖論怎麼能獲諾貝爾獎?事實上,羅傑·彭羅斯獲獎的原因是因為他提出一種名為“微管蛋白”的蛋白質,它能既然人腦的某種

潛意識水平

這也就是人們常說的:於事不決,

量子力學。

因為量子力學很有可能就是在一時的產生中起到了關鍵作用。