日常生活中,當我們在走過一段蜿蜒的階梯的時候,我們可以明確的感覺到這段階梯是向上走還是向下走,而且也可以輕易區分出階梯的起點和終點。但有一種階梯卻會讓你陷入迷惑,你從這種階梯的起點出發後,你會覺得你一直在往上(或者往下)走,而當你走了足夠長的距離之後,你會驚訝的發現你又走回了起點。這就是傳説中的“彭羅斯階梯”,如下圖所示。
1958年,英國數學家羅傑.彭羅斯(Roger Penrose)與他的父親里昂李德.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。
在一些影視文化作品裏,也經常出現“彭羅斯階梯”的影子,比如説《鬼吹燈》裏的“懸魂梯”,又比如説《盜夢空間》裏的那個永遠走不完的樓梯。在這些情節中,相關人物走入了一圈又一圈的死循環,陷入了難以擺脱的困境。
然而常識告訴我們,如果你一直往上走,那麼終點肯定會比起點高,它們不可能重合在一起。因此,我們的眼睛肯定是被欺騙了,那麼這到底是怎麼回事呢?其實答案就是-維度。
以上我們看到的圖像,雖然從我們眼睛的角度看上去是三維的,但是它實質上是二維的。由於缺少了第三維的限制,二維圖像可以輕易表現出高低不同的細節,從而讓我們的眼睛產生錯覺,但實際上它只是一個平面。現在比較流行的街頭 3D 立體畫,也就是利用這一點,它看上去是三維的,但實際上卻只是二維的。
雖然現實中不可能實現真正的“彭羅斯階梯”,但是如果使用特殊的手法,也可以模擬出類似的效果,下面我們來看看怎麼做。首先要有一段足夠長的階梯,然後每一層的階梯要做得很寬,或者每隔一段階梯做一段比較長的“平板"。
我們可以把這些階梯或者“平板”做得有一定的坡度,由於距離較遠,那些小的坡度很不容易被人察覺到。接着我們每隔一段距離,都做一個非常明顯的階梯。這樣做的原理就是,人在不知不覺中下降了10釐米,然後又爬上了一個10釐米的階梯,為了增加視覺效果,這個10釐米的階梯可以分成幾層。
我們再將這種階梯做成蜿蜒曲折的樣子,然後加上一定的障礙物,再配上一些光影效果和心理暗示,完全可以起到以假亂真的效果。觀察力不夠仔細的人,就很容易認為自己在一直往上走,從而被困在其中。當然這只是理論上的東西,實際上要實現還是有相當高的難度。
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