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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?

2023-04-23   來源:巴中在線

在我們的日常生活中,當我們走過一個盤旋的樓梯時,我們可以清楚地感覺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和終點。但有一種梯子讓你困惑。當你從梯子的起點開始時,你會覺得自己總是在向上(或向下),當你走了足夠長的距離,你會驚訝地發現自己回到了起點。這就是所謂的“彭羅斯階梯”。

1958年,英國數學家羅杰·彭羅斯和他的父親利昂·里德。列昂尼德·彭羅斯提出了這個幾何悖論。在“彭羅斯梯子”上你永遠找不到最高點。我們的眼睛一定是被騙了,這是怎么回事?答案是-維數。我們在上面看到的圖像,雖然從我們的眼睛看是三維的,但本質上是二維的。沒有了三維的限制,二維圖像可以很容易地顯示出高低細節,給我們的眼睛一種錯覺,它實際上只是一個平面。流行的3D街頭畫利用了這一點,使它看起來是三維的,但實際上它只是二維的。

換句話說,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。雖然在現實中不可能實現真正的“彭羅斯梯子”,但它可以用特殊的技術來完成為了模擬類似的效果,讓我們看看如何做到這一點。首先,應該有一段很長的臺階,然后每段臺階應該做得很寬,或者每段臺階都應該用很長的“石板”。

這些臺階或“石板”可以做成有一定坡度的,因為距離遠,那些小坡度不容易察覺。然后我們每隔一段時間就會有不同的步驟。這個設計的理念是,人們在不知情的情況下下降10厘米,然后爬上10厘米的樓梯,為了視覺效果,樓梯可以分為幾層。

我們將這個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,就能起到真實的效果。對于那些不夠敏銳的人來說,他們很容易認為自己在一路向上,然后陷入困境。當然,這只是一個理論上的事情,實際上是相當難以實現的。

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