彭罗斯阶梯科学还是诡异?“鬼打墙”真实存在!数学家给画出来了

  导语:鬼打墙是指被莫名的捆在某一个区域,即使你对这个地方很熟悉,但也会被迫一直在原地打转,始终无法走出困境。一般来说大多出现在人烟稀少荒郊野外之中,对于这种鬼打墙,很多人认为是不存在的,然而却有人给它画出来了!

  

  多维空间也是科学界很早就已经提出的理念,有关这种理念,存在着众多的相关理论。

  其中,彭罗斯阶梯就是多维空间里面的一项重要悖论。

  它是一种三角变体,简单来说,这个阶梯人向上或者向下,都是没有办法走到头的。

  它等于是一个特殊的循环,在这里你找不到它最高或者最低的点,自然就走不到头。

  看起来是有些不可思议,因此它也被认为是科学领域的鬼打墙,无论你怎么走,看起来都像是在原地转圈,在生活中,也有人曾经遇到过鬼打墙现象。

  01

  这也比较好解释,就是人的视线这些受到某种东西的迷惑,这就导致人们脑中保持清醒,可实际上自己却一直在原地打转。

  彭罗斯阶梯就是这么一个东西,它利用视觉等因素,给人制造成一种错觉,表面看起来它存在着尽头,实际走上去,就会出现鬼打墙的情况。

  这个悖论是由著名的彭罗斯父子提出的,他们父子俩人一个是著名的生物学家,一个是知名的数学家。

  数学家还提供了被称为“鬼打墙”的彭罗斯图片。

  

  他们会提出这种悖论,也是对几何学的一种探索,在近代数学界对于几何空间做出过很多研究,也想象出了多维空间,很多著名的数学家,都在这方面有着突出的成就。

  当然,之所以称它为悖论,是因为它根本部可能存在于现实的世界中。

  三维立体的空间内,是没有办法制造出彭罗斯阶梯的效果,而且这种设想一旦真能实现,可能永动机这样的幻想事物也就可以实现了。

  因为只要处在彭罗斯阶梯内,物体就等于一直循环再做运动,无限循环就能释放出无限的能量。

  人们也对这个悖论非常感兴趣,有很多人都想要画出,或者制造出相关的模型,那么彭罗斯阶梯真能被画出来吗?

  针对诡异的彭罗斯阶梯,数学家给画出来了!原来“鬼打墙”真实存在。

  此人是莫里茨·埃舍尔,他是荷兰著名的画家。

  

  

  有意思的是,他的画作里面很多地方都会体现出一些数学特质,他把自己对于数学的很多思考,都带入到了画作中。

  他对彭罗斯阶梯也非常感兴趣,费了很大的力气来研究,这种悖论也是利用视觉缺陷,对人进行的一种欺骗。

  在设计的时候,需要利用好阶梯的高度与宽度。

  他在画作中展现的阶梯,由四个组成一起,有意思的是,阶梯上面有人在不断行走,不同位置的高低不同。

  在阶梯上行走的人,有人是上楼,有人是在下楼,同一个阶梯会出现上下楼人相遇的情况。

  利用这种组合的方式,制造出了一种错觉,好像形成了无限循环的效果。

  这些人怎么走都是走不到头的,他在自己的两幅画作中都体现出了这种效果。

  

  有意思的是,在盗梦空间里面,也曾特意打造过简单的彭罗斯阶梯,这也说明了一件事,这种东西虽然违背现实,但在更高维度的空间里面,还是有可能会存在的。

  02

  最初提出这种悖论,彭罗斯还表示,这个阶梯能向上或者向下不断延伸,达到无限变长的效果。

  听起来似乎是更加玄乎了,在莫里茨·埃舍尔的画作中,也能看出不同的阶梯组合起来,它们并非是处在同一水平面的。

  这种细微的高度差,导致人们观看的时候出现视觉偏差。

  很多人都想要证明这项理论,可由于没法塑造出视觉效果而失败。

  如今,随着科学越来越发达,人们对于彭罗斯阶梯也有了更深的认识。

  

  甚至都能用3D技术,打造一个非常相近的阶梯,所谓的无限循环阶梯也有不少,大部分都是不可能实现的东西,顶多就存在于幻想中。

  彭罗斯阶梯利用这种视觉欺骗,迷惑了无数的人,不过至今也没有人能画出真正的彭罗斯阶梯。

  莫里茨·埃舍尔的画作已经比较接近,他也用了一些巧妙的构造,来营造无限循环的效果。

  不过它仍然存在着一种不足,人们现在对于多维度空间的想象,仍然存在着一些局限,比较距离我们现实的世界是有些遥远。

  这个领域也存在着很多未开发的地方,彭罗斯阶梯虽然很难被彻底证实,但这种特殊几何体,在未来还是有可能被证明出来的。

  

  它最大的难点,就在于涉及到了无限循环的概念,我们都知道物体是很难实现真正无限循环运动的,即便是放到一些特殊的场合,也很难做到这点。

  它更多是存在于理想状态,人们很早就开始对于无限做工进行过研究。

  像牛顿这些科学大师,也曾深信无限循环是有可能实现的,他还为此进行了多年关于永动机的研究,可惜最终还是失败了。

  如今,彭罗斯阶梯已经提出很长时间,人们仍然不断再尝试证明它的存在。

  在画作的二维空间里面,它的雏形已经出现,基本的原理也被人们发现了,只是实现起来难度太大,可能随着人们对于多维度空间的探索越来越深,还真有可能就找到实现它的场合。

  03

  毕竟科学界有很多未解的悖论,它们看起来都是不太可能实现的,可科学的发展往往出乎人们的预料,有不少的悖论都被证实。

  

  还有很多看起来不可能实现的猜想也被人们证实,这也成为鼓励人们不断探索科学的动力,有前人打下基础,后人应该能实现它的证明。

  很多学者也对此非常感兴趣,尤其是认为彭罗斯阶梯在现实三位世界是可以存在的,前提是台阶多个面不是水平的,整个物体的底也不在一个水平面上,只不过有些人总把彭罗斯楼梯想像成都在水平面上,所以认为它不可能,其实它有很多波浪面。

  不过因为在现实中不存在,所以许多物理学家、数学家都在探索更高阶的空间,因为彭罗斯阶梯放在更高阶的空间内就能实现。

  其中以俄罗斯学者最为积极,因为他们对于数学以及物理学的探索非常热爱。

  这也难怪,俄罗斯早在苏联时期就已经培养了一批又一批数学、物理学家,在人们的印象中,俄罗斯的物理学方面应该是做的最好的。

  

  从他们对这方面知识的教育也能看出,尤其是如今的俄罗斯,对于物理的学习兴趣是极高的。

  他们对这类问题的研究,可谓是趋之若鹜,尤其是一些有趣的问题。

  这也使得俄罗斯人都对物理数学感兴趣。

  他们之所以有如此高的兴趣,这也得益于别莱利曼,他毕生都在从事数学与科学写作,为的就是让后人能够更加有兴趣的接受这些知识。

  他一生写了105本书,全都是从培养兴趣开始,其中深受欢迎的就是《趣味物理学》,从问世到现在,已经是第22版。

  

  这套书不仅仅对本国造成极大的学习影响,甚至影响了整个世界,被入选世界十大科普读物。

  我们都知道,孩子都是喜欢故事类、趣味类的书籍,这套书从排版到配图到知识的解说,始终都以趣味为主。

  让孩子觉得,物理是那么新奇、有趣、甚至充满想象力。

  

  如此优秀的书籍,在国内还是很少有人接触到,其实中国早在1937年就出版了这套书,50年代的时候大家也都知道,那是一个全民学习的狂潮,科技改变生活,这套书深受欢迎。

  里面的内容妙趣横生,并且思维整密,逻辑性强,尤其是一些在学校里感到难懂且无趣的物理问题,在作者笔下都变得有趣味。

  

  

  其实作者的初衷并非以教会他们为目的,而是让学生们对一门学科产生兴趣,有了兴趣就会开始注意这些问题。

  注意之后就会动脑筋,慢慢去体会,比如一些非常有趣的物理实验,学生们对这些实验的喜好是极大的。

  

  这套书目前全球销量2000万册,被列入各大名校教师推荐的必读课外书,适用于所有青少年学习。

  通过本书,孩子可以轻松爱上科学,激活他的想象力和思维技巧,对接触课本上的内容更加有帮助

  达尔文曾这样说自己,“我之所以能成为科学家,其主要原因就是兴趣爱好!”

  确实,没有兴趣爱好,学什么都觉得枯燥无味。

  而这本书就是提升孩子和学生的兴趣爱好为主!

  购买链接:本书全套十册,书不贵,135元,平均一本13.5元,心动不如行动。

  参考文献:《潘洛斯论文》