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科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

沒有盡頭的樓梯,到底是靈異事件?還是科學悖論?老颯今天帶大家去看看美國一所古老私立大學中“鬼打牆”的樓梯。點個贊,咱們開講。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

我們是誰,來自哪裡,去往何處,大家好,我是愛問問題的老颯。2013年4月30日,一位名叫邁克爾·詹尼爾的碩士生在YouTube上發表了一個影片,影片中主持人提到羅切斯特理工學院中存在一個神秘的樓梯,明明是要上樓,但轉彎的一瞬間,人卻會出現在下樓的樓梯口,似乎永遠在這層樓中打轉走不出去。聽著是不是很耳熟,就像我們在鬼故事裡常聽到的“鬼打牆”一樣?看過《鬼吹燈》的朋友一定不陌生,主角胡八一、王胖子和大金牙就遇到過一個類似的陷進,叫懸魂梯。不論是鬼打牆還是懸魂梯,都是小說裡的虛構內容,現實中真的會存在類似的樓梯嗎?點選關注,我們來看看美國近200年曆史的私立大學中,真實存在的神秘樓梯。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

小標題:神秘樓梯

羅切斯特理工學院,位於美國紐約大都會區,羅切斯特市。建校時間比麻省理工學院還要早幾十年,是美國曆史上第二古老的一流大學。2013年學院一個叫邁克的碩士生在網路上傳神秘樓梯影片,主持人稱神秘樓梯為“埃舍爾的樓梯間”,影片引起了網友的廣泛關注。影片先是在學院中隨即採訪了一些學生,問關於埃舍爾樓梯間的事情,有些學生對這個奇怪的名字很陌生,而有些學生稱在學校聽到過類似的傳聞。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

隨後畫面一轉來到一個樓梯間,主持人稱這就是埃舍爾的樓梯間。從影片中,我們可以看到,這個樓梯間平平無奇,並沒有什麼特別的地方,就是學校常見的樓梯樣式。但接下來的畫面就比較神奇了,主持人轉身走上身後上行的樓梯,身影消失在轉角處,但下一刻,主持人居然出現在了下行樓梯的下方。這是怎麼回事呢?難道這樓梯是有什麼特別的機關?主持人介紹說樓梯間是一名叫納爾遜的建築師於1968年建造的。具體位置在學校7號樓的某一層。主持人還找了許多學生來驗證這個神奇的樓梯,一位亞裔女學生在短短几分鐘內經歷了不相信到不可思議,從她的背影我們似乎都能看出她當時有多難以置信。之後多位學生圍成一個圈,一個處在節點位置的非洲裔男生神奇的在上行樓梯和下行樓梯兩次出現。所有參與其中的學生都對埃舍爾樓梯間感到無比驚歎。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

埃舍爾的樓梯間難道真的有“鬼打牆”嗎?還是建築師建造了什麼神奇的機關呢?埃舍爾又是誰?為什麼樓梯叫埃舍爾的樓梯間呢?此時大家是不是被上述這些問題困擾,長按點贊支援一下,老颯為大家一一解答。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

小標題:埃舍爾是誰?

埃舍爾是荷蘭的一位科學思維版畫大師,被譽為20世紀畫壇中獨樹一幟的藝術家。他在1960年受一位數學家啟發,畫了一幅著名的畫作,叫《上升與下降》。我們看這幅畫的第一眼,可以看出畫的是一個城堡式的建築,老颯不是專業人士,第一感覺就是這幅畫規規整整的,以俯視的角度畫了一個建築,也沒有色彩,不知道的還以為這是建築圖紙呢。但如果仔細看的話,你就會發現這幅畫的亮點,樓頂這一圈人在幹嘛呢?他們似乎分為兩列,朝著相反的方向在走,但好像永遠都走不出這個圈。再仔細看,他們腳下的是樓梯,但這個樓梯似乎沒有盡頭,無論是在上行還是下行,總會再次回到原點。這也是這幅畫名字的由來。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

網上對這幅畫的解讀是,陰森的教堂樓頂,僧侶分為兩列義無反顧的前行著,順時針的一隊在上樓,而逆時針的一隊則在下樓。僧侶們似乎沒發現,無論怎麼走,他們總會回到原點。所以這些僧侶究竟是在上升呢?還是在下降呢?埃舍爾為我們構造了一個視覺與邏輯的怪圈,據說除了受到一位數學家的啟發,這幅畫還有一個文化源頭,是一句荷蘭諺語,翻譯過來就是“僧人的勞動”,意指無效的勞動。為什麼荷蘭諺語中僧人的勞動指無效的勞動呢?老颯的理解是僧人的本職是修行,而不是其他事情,所以做再多都是違背本職的無效勞動。如果老颯理解有誤,歡迎評論區指正。畫中僧侶雖然在努力前行,卻只是在原地打轉,不就是無效勞動嗎。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

說到這裡,我想大家一定已經知道羅切斯特理工學院“埃舍爾樓梯間”名字的由來了吧。除了《上升與下降》,埃舍爾的另一幅《瀑布》也很有意味,大家仔細看瀑布的流向,它又回到了原點對吧。似乎瀑布下方的水輪機,在水流衝擊下產生動能,把河道中的水流又送回了瀑布起點,實現了讓水由低處向高處的倒流。這和上幅畫沒有盡頭的樓梯是不是有異曲同工之處。這樣的樓梯或瀑布真的可能存在嗎?啟發埃舍爾的數學家叫羅傑·彭羅斯,他與父親在1958年提出彭羅斯階梯悖(被)論,並認為那樣的樓梯是有可能存在的。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

小標題:彭羅斯階梯

彭羅斯是英國人,且他不僅是一位數學家,同時也是物理學家,因與霍金一同證明奇點定理,還獲得了2020年諾貝爾物理學獎。63歲時彭羅斯被伊麗莎白二世封為了勳爵。彭羅斯比霍金大11歲,今年已經90歲高齡。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

彭羅斯階梯是著名的數學悖論之一,與克萊因瓶和莫比烏斯環有著相同的性質。之所以稱之為悖論,就是因為它存在著矛盾。彭羅斯階梯不僅要滿足沿著它轉圈,還要在轉圈的同時一直向上或向下前行,這在三維空間中幾乎是不可能實現的。但有人提出了一種很接近的偽造方法,首先要有一段足夠長的階梯,為了欺騙視覺,每一層的階梯都要做的很寬,或每隔一些階梯要設計一段較長的“平地”,當然不是真的平地,這些“平地”會以微妙的不被行人察覺的方式傾斜,達到使整段路面逐漸抬升或下降的目的。緊接著每隔一段距離,設定一個明顯的階梯,給走在上面的人設計一個心理暗示,暗示他一直在爬樓梯在向上走,或是下樓梯向下走,而實際則也許恰恰相反,該段樓梯的高度也許在不知不覺的下降,或是抬升。為了加強心理暗示,整個階梯要做成螺旋式,並加上一定數量的障礙物、光影效果。這樣就可以達到以假亂真的目的。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

我們前面提到的,上傳“埃舍爾樓梯間”影片的羅切斯特理工學院碩士生邁克,他一開始就聲稱影片中的埃舍爾樓梯間就是一個偽造的彭羅斯階梯,是建築師受到啟發,想要打破平面侷限的試驗品。很多人相信邁克的說法,認為這是一個成功的偽造品,簡直能夠以假亂真。甚至有不明情況的網友認為埃舍爾樓梯間是靈異事件,或是維度融合的產物。很多人慕名去學校尋找埃舍爾樓梯間,但都沒能找到,神秘的樓梯間吸引了越來越人的關注,網上的相關討論也越來越多。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

兩個月後,迫於輿論壓力,邁克不得不發出澄清影片。他承認埃舍爾樓梯間並不存在,影片中出現的情形,是特定拍攝技巧,加後期剪輯的效果。而他這麼做的原因,是製造“現代神秘”,為此他還做了許多前期工作,比如提前在網上發表相關文章和提問,並將“埃舍爾的樓梯間”這個詞加入文章和標題中,使之成為一個關鍵詞,之後有人在網上搜索這個詞的時候,就會搜到邁克團隊準備好的文章。而樓梯的建築者納爾遜也是一個偽造的人,網上搜索到的所有身份資訊都是邁克團隊編造的,包括納爾遜的照片。影片中的亞裔女學生確實是該學院已經畢業的學生,但她是一位才華橫溢的電影製片人。

科學悖論還是“鬼打牆”?沒有盡頭的彭羅斯階梯,原理難以置信

從1958年彭羅斯階梯被提出後,其實就不斷有學者、建築師試圖把它製造出來,雖然理論上彭羅斯階梯是存在的,但我們所處的三維空間卻無法實現。即使是我們前面提到的偽造階梯,也很難真的在現實中製作出來。但如果放在更高階的空間,彭羅斯階梯則會很容易實現。有人提出只要階梯的高度足夠低,三維空間也可以實現彭羅斯階梯,比如一張紙的厚度。你覺得用紙可以搭建出彭羅斯階梯嗎?評論區告訴老颯,關注老颯,不管怎樣陌生的地方,都有老颯熟悉的陪伴與支援,我們下期再見。

分類: 健康
時間: 2021-11-12

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