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在三維世界無法制造出來的神奇階梯,怎么走都是在原地轉(zhuǎn)圈!

 炫葉楓雪 2019-05-09

導(dǎo)語:在三維世界無法制造出來的神奇階梯,怎么走都是在原地轉(zhuǎn)圈!

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你們見過一直走上坡路的樓梯或者一直走下坡路的樓梯嗎?在電影《盜夢空間》里面的清醒夢境中就有這樣的樓梯,這是一種無限循環(huán)的樓梯,名為“潘洛斯階梯”。這個階梯是由英國數(shù)學(xué)家羅杰潘洛斯以及他的父親列昂納潘洛斯在1958年所提出的幾何學(xué)悖論,你在這座階梯上永遠找不到最高或者最低的一面。

潘洛斯階梯由四條樓梯鏈接在一起,并且是一個正方形的輪回,逆時針走看起來就是一直不斷地上樓,順時針走則是一直不斷地下樓,因此可以無限延伸發(fā)展。很多人認為它是真實存在的,其實它只是一種處于二維到三維之間的視覺錯亂現(xiàn)象,在三維世界中不可能出現(xiàn)。羅切斯特理工學(xué)院的建筑師就曾打造出一座“潘洛斯階梯”,但最后被證實發(fā)布的影片是經(jīng)過剪輯技巧而來的。

除了潘洛斯階梯,還有德國幾何學(xué)大家菲利克斯克萊因所提出的的克萊因瓶,也是屬于這樣的科學(xué)悖論。克萊因瓶的瓶頸看似和瓶身相交,但實際瓶頸是穿過了第四維空間和瓶底圈連起來的,和瓶身沒有一點關(guān)系。也就是說,克萊因瓶是一個在四維空間中才可能真正表現(xiàn)出來的曲面。

還有十分有名的莫比烏斯帶,它是一根把紙條扭轉(zhuǎn)一百八十度后,兩頭再粘結(jié)起來做成的紙帶圈,普通紙帶具有兩個面,而這樣的紙帶只有一個面。如果說,你把一只小蟲放到莫比烏斯帶上的話,小蟲可以爬遍整個曲面而不必跨過它的邊緣。但其實莫比烏斯帶是一個具有不可定向性的典型曲面,就是說,在這個曲面上存在路徑,使一個二維圖形沿著這條路徑運動,回到起點,會變成自己的鏡像。

其實除了上述三個之外,還有很多科學(xué)悖論,例如“外祖母悖論”和“色盲悖論”等。雖然這些理論都是一些科學(xué)悖論,但不得不說確實很神奇啊。

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