天下霸唱的傳奇作品《鬼吹燈》又一次搬上了熒幕,這次是《龍嶺迷窟》,豆瓣評分高達8.8分,慨嘆演員演技的同時,還應該驚嘆作者的博學多識。比如懸魂梯的設計就及其精巧。
一、懸魂梯的秘密
在《龍嶺迷窟》中,盜墓鐵三角陷入了懸魂梯,無論如何也走不出去,幾乎力竭而死,這聽起來有點象走夜路時的"鬼打牆"。
"鬼打牆"原理並不複雜,其實就是我們每個人雙腿並不完全是一般長短,走起路來會不自覺地偏轉一個微小的角度,這樣積累下來就會形成一個圓圈,我們就會回到出發的地方。
為什麼在白天不會出現這種情況呢?因為我們的眼睛會及時糾正腳步的微小偏差,保證我們走出去的是直線,而在夜晚,漆黑一片,眼睛的矯正能力減弱,自然就出現"鬼打牆"了。
而懸魂梯的原理更加複雜,鐵三角是一直感覺自己在朝上走,結果還是回到了原地,這已經不能用"鬼打牆"來解釋了,這就是一種機關設計了。
首先臺階的設計就很奇怪。臺階的寬度長度極大,而高差極小,這樣在兩極臺階之間幾乎就是平的,感覺是在向上走,其實走的就是平面,這就造成了以為自己一直在向上走的錯覺。
解決了高差的問題,再看轉圈的問題。轉圈的問題其實就可以用"鬼打牆"解釋了,不過鐵三角碰上的可不是"鬼打牆"這麼簡單,因為要出現"鬼打牆"必須要範圍特別大,畢竟不管誰兩腿長度都差別很小,要是差別大的話就是瘸子了,鐵三角雖然有胖子有金牙還真沒有瘸子,而他們幹的又是盜墓的行當,地下墓穴肯定不會太大,所以這還不是"鬼打牆"問題,還是出於墓室主人的設計。
鐵三角遇到的懸魂梯就如上圖所示,他們遇到了一個8字形狀的路線,只要走了進去,就會一直走下去而且是感到逐步上升的,當然了,要是視線好的話,這就很容易破解了,所以懸魂梯上還塗抹了吸收光線的材料,這樣就算有手電筒也照射不了多遠,何況當年的盜墓賊也只能用蠟燭或者火把,那更是照不了多遠,在這樣昏暗的環境下,盜墓者就會因恐懼而緊張,緊張又會消耗大量體力,很快就會力竭而死。
當然了,鐵三角不會被這種小把戲騙過去,還是由平時不靠譜關鍵時刻定乾坤的胡八一胡爺看穿了懸魂梯的奧秘,帶領胖子和大金牙闖過了這一關。
其實不用胡八一半吊子的學問,要是鐵三角配備點現代精密儀器比如雷射測距儀或者水準儀也可以輕易破解懸魂梯,但是無論多麼精密的現代設備也無法走出彭羅斯樓梯。
二、彭羅斯樓梯
說起彭羅斯來可能不太熟悉,但要是提起他的合作者來大家一定知道,他的合作者就是大名鼎鼎的霍金,彭羅斯就是和霍金合作提出了奇點理論,不過彭羅斯四肢健全而且寫科普水平也比不上霍金,所以名氣遠沒有霍金大,但是他的學術成就一點也不比霍金低。
彭羅斯樓梯就是他在1958年和人共同提出的。不過這次不是霍金,而是和他的父親一起提出的,他的父親是一位著名的遺傳學家。
在彭羅斯樓梯中,每一個臺階都比上一個臺階高,這是真的高,可不是鐵三角遇到的懸魂梯那種感覺的高,就這樣一步一步臺階的向上走,最後居然回到了起點,相對於鐵三角遇到的懸魂梯,彭羅斯樓梯才是真正的無解。
有感於彭羅斯樓梯這種神奇的性質,畫家埃舍爾畫了一幅畫來表達對彭羅斯的敬意,這就是著名的《瀑布》。
在畫中,瀑布流下來的水經過水槽居然又回到了起點,物理學家絞盡腦汁無法實現的永動機在畫家手中輕而易舉地實現了。
大導演諾蘭在《盜夢空間》中也對彭羅斯樓梯致敬,在夢境中出現了真正的彭羅斯樓梯。
其實大家應該已經看出來了,無論是彭羅斯的樓梯還是埃舍爾的《瀑布》還有諾蘭的《盜夢空間》都是利用我們的視覺錯覺做出來的,因為在現實之中根本就不存在彭羅斯樓梯,彭羅斯樓梯只是一種數學上的存在,這樣說還有點不嚴謹,應該說彭羅斯樓梯在三維空間中並不存在,至於四維空間中,還是會存在的,這就要說彭羅斯三角了。
三。、彭羅斯三角
彭羅斯樓梯只是彭羅斯三角的一種更簡單易懂的表示形式,還是來看看彭羅斯三角吧。
這很容易看出來,彭羅斯三角根本就不可能存在,我們看到的只是四維空間的彭羅斯三角在三維空間的投影,這就是說彭羅斯三角是四維空間的。
說起來有點難以理解吧,我們還是用二維空間和三維空間來打個比方來解釋一下吧。
那就來看一下莫比烏斯帶。
這就是莫比烏斯帶,作為一個三維生物我們可以輕易地做出一個莫比烏斯帶,我們拿一張紙條扭轉180°後將紙條兩端粘結在一起,就得到了一條莫比烏斯帶,這是數學家莫比烏斯在1858年發現的,恰恰是在彭羅斯提出彭羅斯三角整整一百年前。
莫比烏斯帶對於我們看起來很簡單很平常,要是讓一個二維生物來看的話,這個莫比烏斯帶就太神奇了。請螞蟻出場吧,相對於我們來說,螞蟻就近似於二維生物了。
這隻螞蟻在莫比烏斯帶上爬行,它不用拐彎,就一直向前就會回到起點,這是不是很神奇啊,返回來再看彭羅斯樓梯,對於三維生物譬如我們人來說,也可以一直等高,最後就回到了起點,所以說我們看到神奇的彭羅斯樓梯就和螞蟻看到莫比烏斯帶一樣奇怪。
而且莫比烏斯帶還有一個更神奇的性質,把莫比烏斯帶從紙條中間剪開,它並不會分成兩條紙帶,而是變成更複雜套在一起的一條帶子。
對於二維生物來說,恐怕要瘋了,這才是根本走不出去的迷宮,要是盜墓鐵三角走入了真正的懸魂梯——彭羅斯樓梯的話,那他們就真的走不出來了,畢竟螞蟻不會理解人類的事情,身為三維生物的我們也不可能理解四維世界。
劉慈欣在《三體》中曾描述過高維空間對三維生物的碾壓優勢,曾經不可一世秒殺人類艦隊的水滴在高維碎片裡簡直就是不堪一擊,這就是所謂的"降維打擊"。
至於墓室的主人為什麼會設置一道懸魂梯來迷惑盜墓者,是不是古老中國很早以前就已經了解了彭羅斯樓梯的妙用,所以根據其原理設計了懸魂梯,這誰又知道呢?中國一向很神奇。