導語:在三維世界無法製造出來的神奇階梯,怎麼走都是在原地轉圈!
你們見過一直走上坡路的樓梯或者一直走下坡路的樓梯嗎?在電影《盜夢空間》裡面的清醒夢境中就有這樣的樓梯,這是一種無限循環的樓梯,名為「潘洛斯階梯」。這個階梯是由英國數學家羅傑潘洛斯以及他的父親列昂納潘洛斯在1958年所提出的幾何學悖論,你在這座階梯上永遠找不到最高或者最低的一面。
潘洛斯階梯由四條樓梯連接在一起,並且是一個正方形的輪迴,逆時針走看起來就是一直不斷地上樓,順時針走則是一直不斷地下樓,因此可以無限延伸發展。很多人認為它是真實存在的,其實它只是一種處於二維到三維之間的視覺錯亂現象,在三維世界中不可能出現。羅切斯特理工學院的建築師就曾打造出一座「潘洛斯階梯」,但最後被證實發布的影片是經過剪輯技巧而來的。
除了潘洛斯階梯,還有德國幾何學大家菲利克斯克萊因所提出的的克萊因瓶,也是屬於這樣的科學悖論。克萊因瓶的瓶頸看似和瓶身相交,但實際瓶頸是穿過了第四維空間和瓶底圈連起來的,和瓶身沒有一點關係。也就是說,克萊因瓶是一個在四維空間中才可能真正表現出來的曲面。
還有十分有名的莫比烏斯帶,它是一根把紙條扭轉一百八十度後,兩頭再粘結起來做成的紙帶圈,普通紙帶具有兩個面,而這樣的紙帶只有一個面。如果說,你把一隻小蟲放到莫比烏斯帶上的話,小蟲可以爬遍整個曲面而不必跨過它的邊緣。但其實莫比烏斯帶是一個具有不可定向性的典型曲面,就是說,在這個曲面上存在路徑,使一個二維圖形沿著這條路徑運動,回到起點,會變成自己的鏡像。
其實除了上述三個之外,還有很多科學悖論,例如「外祖母悖論」和「色盲悖論」等。雖然這些理論都是一些科學悖論,但不得不說確實很神奇啊。