階梯是我們日常生活中非常常見的一個東西,無論是我們住房裡的樓梯還是爬山的階梯,都在一定程度上給我們帶來了巨大的方便。然而有一種階梯,無論你如何努力,卻始終也走不到盡頭。這個階梯便是彭羅斯階梯。
事實上,彭羅斯階梯是幾何裡一個非常出名的悖論,由英國數學家羅傑·彭羅斯及其父親遺傳學家列昂尼德·彭羅斯於1958年提出。它指的是一個始終向上或者向下卻無法走到盡頭的階梯。

按照彭羅斯階梯的幾何示意圖,我們可以清楚地看到,一個人如果沿著這個階梯不停地前進,無論過去多長時間,都會被困在一個平面裡,看起來就像在原地打轉一樣,這也是它神奇的地方。
許多科學家以及建築師都試圖製作彭羅斯階梯,但看起來如此簡單的東西製作起來卻毫無頭緒,直到最後,科學家們終於認識到,彭羅斯階梯是在現實中無法存在的東西。因此彭羅斯階梯與克萊因瓶和莫比烏斯帶一起被認為只有在四維空間中才會存在的東西,現實生活中是無法實現的。

雖然科學家已經證明了彭羅斯階梯是無法在現實生活中製作出來的,但世界上卻存在著類似的「走不到盡頭」的樓梯,它就是羅切斯特理工大學的「惡魔樓梯」!而這個樓梯正是按照彭羅斯階梯的原理來進行修建的!
就像是真實的彭羅斯階梯一樣,走在這個「惡魔樓梯」上的人,會不斷地在這個樓梯上重複,就好像被困在了這個「空間」中一樣!然而事實上這只是一個巧妙的視覺錯位,不會真的有人被困在這個樓梯上。

最開始的時候你感覺是向上的行走,因為每階樓梯的高度差一般都是大於底座坡度所引起的高度增長。當人到達中間的時候,你再上樓梯的時候,實際上就是每階樓梯的高度差小於底座坡度所引起的高度增長。原本你覺得是在上樓,但是其實你的高度在逐漸的下降。
通過這種視覺錯位,給人一種走在彭羅斯階梯上的錯覺,但本質上來講,這個樓梯只是一個正常的建築,並沒有任何違背常理的地方!
雖然彭羅斯階梯無法在現實中實現,但這並不妨礙它在其它領域的應用,比如我們所熟知的美術和室內裝修領域!

早在彭羅斯階梯剛剛被公布的時候,荷蘭畫家莫裡茨·埃舍爾對此深感興趣,他在他的石版畫「攀高和下行」中充分地利用了「彭羅斯臺階」的原理,營造出了一種空間錯位感,讓人忍不住讚嘆。

不僅如此,在室內裝修領域,彭羅斯階梯的應用更為廣泛,許多設計師都把這種富有藝術感以及空間感的建築形式作為融入到自己的作品中,給人一種視覺上的享受!

在遊戲領域,彭羅斯階梯的運用更加豐富,雖然這個階梯無法在現實中修建出來,但在遊戲中卻完全可以還原彭羅斯階梯,於是一些遊戲開發商就利用這個原理,創建出了這種空間錯位的遊戲世界,對玩家來說也是非常棒的體驗!