彭羅斯階梯在現實中存在嗎?據說這裡就有一個!

2021-01-09 籠子裡的平田君

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。

彭羅斯階梯

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。

彭羅斯階梯

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。

惡魔樓梯原理

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!

彭羅斯階梯

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。

攀高和下行

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!

彭羅斯階梯和室內裝修

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!

相關焦點

  • 彭羅斯階梯是什麼?為什麼現實中無法製造出真正的彭羅斯階梯?
    在我們的印象中,不管多麼長的樓梯都會走到盡頭,只是時間長短問題。但是在幾何學中卻有一種十分著名的樓梯,這種樓梯沿著一個方向走,不管你走多長時間,都無法走到盡頭,最終還會回到原點,因為這種樓梯是首尾相接的,它就是著名的彭羅斯階梯。
  • 彭羅斯階梯是什麼?為什麼現實中無法製造出真正的彭羅斯階梯?
    在我們的印象中,不管多麼長的樓梯都會走到盡頭,只是時間長短問題。但是在幾何學中卻有一種十分著名的樓梯,這種樓梯沿著一個方向走,不管你走多長時間,都無法走到盡頭,最終還會回到原點,因為這種樓梯是首尾相接的,它就是著名的彭羅斯階梯。
  • 彭羅斯階梯是什麼?一條永遠走不到盡頭的階梯,你知道原理嗎?
    而在"彭羅斯階梯"上,你永遠走不到盡頭、永遠找不出最高的點,人其實一直在平地上打轉。但是這可能嗎?在現實中存在嗎?答案是沒有。之所以是悖論,自然也是因為沒辦法實現,只是看似行得通。後來也有專業的數學家分析過這個著名的悖論:"可以永遠地沿著它轉圈,但卻總是在向上攀登,而且一次又一次地回到原來的位置!這可能嗎?不可能!
  • 彭羅斯階梯:眼見不一定為實
    說到這裡,我們就不得不提埃舍爾的著名版畫作品《上升與下降》,在這幅版畫的城堡樓頂上,你會看到內圈的隊伍一直在下坡,外圈的隊伍卻一直在上坡,並形成一個迴路,周而復始。你能看出其中的奧秘嗎?其實,我們將它抽象畫出來,就是彭羅斯階梯(或臺階)。
  • 科普|眼見不一定為實的彭羅斯階梯
    說到這裡,我們就不得不提埃舍爾的著名版畫作品《上升與下降》,在這幅版畫的城堡樓頂上,你會看到內圈的隊伍一直在下坡,外圈的隊伍卻一直在上坡,並形成一個迴路,周而復始。你能看出其中的奧秘嗎?其實,我們將它抽象畫出來,就是彭羅斯階梯(或臺階)。初識彭羅斯階梯最早記載的彭羅斯階梯是瑞典藝術家奧斯卡·路透·瓦德(Oscar Reutersvrd)在1934年製作的雕塑。
  • 彭羅斯階梯是無限循環的階梯 解讀彭羅斯階梯的原理
    彭羅斯階梯是世界上非常著名的幾何學悖論,彭羅斯階梯指的是一個始終向上或向下但卻無限循環的階梯,彭羅斯階梯其實有點像是盜墓劇《鬼吹燈》中懸魂梯,利用的其實就是一種幾何學的原理,那麼彭羅斯階梯的原理到底是怎樣的呢?彭羅斯階梯是什麼?
  • 彭羅斯階梯走不到盡頭,鬼打牆居然真實存在!數學家給畫出來了
    當然,之所以稱它為悖論,是因為它根本部可能存在於現實的世界中。三維立體的空間內,是沒有辦法製造出彭羅斯階梯的效果,而且這種設想一旦真能實現,可能永動機這樣的幻想事物也就可以實現了。因為只要處在彭羅斯階梯內,物體就等於一直循環再做運動,無限循環就能釋放出無限的能量。
  • 彭羅斯階梯是什麼?一條永遠走不到盡頭的階梯,其原理是什麼?
    在我們所見的世界裡,人們一直相信眼見為實,但是這個道理放到彭羅斯階梯上,似乎不管用。彭羅斯階梯指的是一種一直向上走,或者一直向下走,永遠到不了盡頭的階梯,它是一個無限循環的階梯,4條階梯四角相連,每條階梯都給人一種向上或向下走的視覺,無論你走了多少圈,你都會覺得永遠在向上或者向下走,無限循環,一直走不完。
  • 科學界的「鬼打牆」彭羅斯階梯知道其中的奧妙嗎?
    其實他叫彭羅斯階梯,也稱做潘洛斯階梯或者「鬼打牆」。很多人並不了解這個原理,只是覺得特別神奇。今天小編帶領大家解了解其中的奧秘。彭羅斯階梯是一個有名的幾何學悖論,指的是一個始終向上或向下但卻走不到頭的階梯,可以被視為彭羅斯三角形的一個變體,在此階梯上永遠無法找到最高的一點或者最低的一點。
  • 世界未解之謎,彭羅斯階梯是什麼原理,現實中有沒有?
    世界未解之謎,我們都知道理論中的東西有些是實現不了的,但是這並不代表它們沒有存在的意義的。比如彭羅斯階梯,這個還出現在許多電影裡。下面我們一起來看看。這個理論的全名是彭羅斯階梯,當然還有很多別的叫法。這個的提出人是英國的科學家。
  • 《鬼吹燈》中的懸魂梯,就在我們身邊,只不過名字是彭羅斯階梯
    筆者:三體-小遙在最近上映的《鬼吹燈》系列中,與「懸魂梯」有關的情節引發熱議,即便這並不是現實生活中的樓梯,也沒有阻止人們發揮無窮的想像力。根據原著中的描述,人一旦走上「懸魂梯」,就會進入一個無止境的通道,所以就會有進無出。
  • Mathoria帶你看彭羅斯階梯!
    不知道你有沒有做過這樣一個夢,夢中出現了一個奇怪的樓梯,一個始終向上或向下但卻走不到頭的階梯。
  • 彭羅斯階梯,被稱為科學界的「鬼打牆」,終點到底在哪裡?
    在夜晚漆黑的情況下就像蒙上眼睛一樣,所以就會出現鬼打牆的現象,然而在現實生活當中,在科學界它就被稱為鬼打牆,它就是彭羅斯階梯,那麼彭羅斯階梯到底是什麼呢?為什麼說進入彭羅斯階梯之後就再也走不出去了呢?幾何學的悖論,在這個理論被提出之後很多人都表示非常的感興趣,從外表來看,彭羅斯階梯就是4個首尾相連的階梯構成的,在這個階梯裡面你找不到最高點也找不到最低點,在行走的過程中只能是不斷的向上或者下下就像是鬼打牆一樣,你永遠都走不出來,看不到它的盡頭。
  • 彭羅斯階梯是什麼?一條永遠走不到盡頭的階梯,你知道原理嗎
    彭羅斯階梯是什麼?彭羅斯階梯指的是一種一直向上走或者一直向下走,永遠到不了盡頭的階梯。這種階梯的梯面很長,而且多伴有固定的傾斜角度。當我們在上面行走時會一直打轉轉。其實這樣的階梯我們在很多影視作品中都有見到過。
  • 彭羅斯階梯似乎走不到盡頭,這是什麼原理?
    這就是傳說中的「彭羅斯階梯」,如下圖所示。1958年,英國數學家羅傑.彭羅斯(Roger Penrose)與他的父親裡昂李德.彭羅斯(Leonid Penrose)提出了這個幾何學悖論,在「彭羅斯階梯」上,你永遠找不出最高的點,當一個人走在「彭羅斯階梯」上,就會出現如下的效果。
  • 被譽為科學界「鬼打牆」的彭羅斯階梯是什麼?為何永遠都走不出去
    其實在這種「生門」在科學界早就有了一種解釋,將人或者某個生物的眼睛蒙上,你會發現不管他們怎麼走都只是一個圓圈,簡單來說,生物的運動本能是圓周運動,沒有任何目標,生物之所有能夠保持直線運動,是因為人的眼睛在修正路線,那麼彭羅斯階梯為什麼走不出去呢?
  • 被稱為「鬼打牆」的彭羅斯階梯有什麼科學奧秘?
    彭羅斯階梯被認為是彭羅斯三角的一個變題,屬於幾何學悖論,和莫比烏斯帶、克萊因瓶比較相似。彭羅斯階梯彭羅斯三角這種結構呈現出的是一種無限循環、無限延伸的概念,彭羅斯階梯從二維紙面上來看是一個閉環的無限上升(下降)的幾何體,但實際上這只是視覺誤差而已。
  • 彭羅斯階梯之愁情
    【彭羅斯階梯之愁】彭羅斯階梯是著名的數學悖論之一,被稱為「不可能階梯」,其中的原理就是從基點再回到基點的過程。整個過程自己感覺一直在上升,可是在局外三維空間裡看,確實是在原地打轉。彭羅斯階梯,可以是一種愁的模型,年齡一直在變大,可是一直在犯傻。關鍵是有多少人知道自己處彭羅斯階梯之中?因此思考,愁從因果而生,步步為營,不要忘記自己為啥行動。
  • 彭羅斯階梯真的走不出去?英國數學家不僅證明它存在,還畫了出來
    當時胡八一遭遇的是一個八字形的階梯,不管是怎麼走,都會回到原點,看起來就像是傳說中的鬼打牆,但實際上是有可能發生的。鬼吹燈裡把它歸為一種非常厲害的機關術,它就是懸魂梯。鬼吹燈對它是這樣描述的:懸魂梯,以樓梯的四個角為A、B、C、D點,從其中任意一點下樓梯,最終都會回到原點。有人經過研究發現,懸魂梯實際上就是彭羅斯階梯。
  • 詭異的彭羅斯階梯,為何一直走不到盡頭?其中的原理你知道嗎?
    這個走不到盡頭的階梯就是彭羅斯階梯。其實彭羅斯階梯是一個有名的幾何學悖論,指的是一個始終向上或向下但卻永遠走不到盡頭的階梯,可以被視為彭羅斯三角形的一個變體,在此階梯上永遠無法找到最高的一點或者最低的一點。這個彭羅斯階梯是由英國數學家羅傑·彭羅斯以及他的父親遺傳學家列昂尼德·彭羅斯提出的。