你知道彭羅斯階梯為什么走不到盡頭嗎?彭羅斯階梯原理是什么?
在我們的日常生活中,當(dāng)我們走過(guò)一個(gè)盤(pán)旋的樓梯時(shí),我們可以清楚地感覺(jué)到樓梯是在上升還是下降,我們可以很容易地分辨出樓梯的起點(diǎn)和終點(diǎn)。但有一種梯子讓你困惑。當(dāng)你從梯子的起點(diǎn)開(kāi)始時(shí),你會(huì)覺(jué)得自己總是在向上(或向下),當(dāng)你走了足夠長(zhǎng)的距離,你會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)自己回到了起點(diǎn)。這就是所謂的“彭羅斯階梯”。
1958年,英國(guó)數(shù)學(xué)家羅杰·彭羅斯和他的父親利昂·里德。列昂尼德·彭羅斯提出了這個(gè)幾何悖論。在“彭羅斯梯子”上你永遠(yuǎn)找不到最高點(diǎn)。我們的眼睛一定是被騙了,這是怎么回事?答案是-維數(shù)。我們?cè)谏厦婵吹降膱D像,雖然從我們的眼睛看是三維的,但本質(zhì)上是二維的。沒(méi)有了三維的限制,二維圖像可以很容易地顯示出高低細(xì)節(jié),給我們的眼睛一種錯(cuò)覺(jué),它實(shí)際上只是一個(gè)平面。流行的3D街頭畫(huà)利用了這一點(diǎn),使它看起來(lái)是三維的,但實(shí)際上它只是二維的。
換句話說(shuō),彭羅斯階梯在三維空間中是不可能的,但在二維或四維空間中是可能的。雖然在現(xiàn)實(shí)中不可能實(shí)現(xiàn)真正的“彭羅斯梯子”,但它可以用特殊的技術(shù)來(lái)完成為了模擬類(lèi)似的效果,讓我們看看如何做到這一點(diǎn)。首先,應(yīng)該有一段很長(zhǎng)的臺(tái)階,然后每段臺(tái)階應(yīng)該做得很寬,或者每段臺(tái)階都應(yīng)該用很長(zhǎng)的“石板”。
這些臺(tái)階或“石板”可以做成有一定坡度的,因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn),那些小坡度不容易察覺(jué)。然后我們每隔一段時(shí)間就會(huì)有不同的步驟。這個(gè)設(shè)計(jì)的理念是,人們?cè)诓恢榈那闆r下下降10厘米,然后爬上10厘米的樓梯,為了視覺(jué)效果,樓梯可以分為幾層。
我們將這個(gè)梯子做成蜿蜒的形狀,然后添加一些障礙物,加上一些光影效果和心理暗示,就能起到真實(shí)的效果。對(duì)于那些不夠敏銳的人來(lái)說(shuō),他們很容易認(rèn)為自己在一路向上,然后陷入困境。當(dāng)然,這只是一個(gè)理論上的事情,實(shí)際上是相當(dāng)難以實(shí)現(xiàn)的。
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