奇妙的“不可能圖形”

苗苗

有這樣一種圖形，它由非常規(guī)整的直線構(gòu)成，在紙上畫出來(lái)，無(wú)論你怎么看，它的構(gòu)造都是合理的，但現(xiàn)實(shí)中卻根本不可能存在。1934年，瑞典藝術(shù)家奧斯卡就在無(wú)意中創(chuàng)作了這樣一個(gè)圖形，我們叫它“不可能圖形”。

奧斯卡持筆試圖在紙上用幾個(gè)立方體排列成三角形，在多次嘗試后終于弄出一個(gè)三角形的樣子。面對(duì)自己的杰作，奧斯卡卻驚呆了，因?yàn)檫@個(gè)三角形的組合方式，在現(xiàn)實(shí)中是完全不可能存在的！

為什么叫“彭羅斯三角”？

奧斯卡發(fā)現(xiàn)的這種“不可能圖形”，后來(lái)有了自己的名字——“彭羅斯三角”，這種三角形只能在二維平面中建立，卻完全無(wú)法在現(xiàn)實(shí)客觀世界中組合出來(lái)。

既然是藝術(shù)家奧斯卡發(fā)現(xiàn)的，為什么這個(gè)怪異的三角形不叫“奧斯卡三角”，卻叫“彭羅斯三角”呢？

這是因?yàn)樵?954年，英國(guó)數(shù)學(xué)物理學(xué)家羅杰·彭羅斯在參加完荷蘭圖形畫家M·C·埃舍爾的一次演講后，被埃舍爾所描繪的這種“打破了空間規(guī)律”的圖形深深吸引?；丶液?，羅杰·彭羅斯與自己的父親、精神病學(xué)家萊昂內(nèi)爾·彭羅斯一起就該圖形撰寫了一篇小論文，題為《不可能的物體：一種特殊的視覺幻覺》，詳細(xì)介紹了這種神秘的“不可能圖形”，并根據(jù)該圖形，在文中進(jìn)一步描繪出“彭羅斯階梯”。

彭羅斯與父親一齊創(chuàng)作的這篇論文，發(fā)表于《英國(guó)心理學(xué)雜志》，此后，人們便將這種現(xiàn)實(shí)中無(wú)法搭建的三角形稱為“彭羅斯三角”。

“彭羅斯三角”在現(xiàn)實(shí)世界真的不可能存在嗎？

越是難以解開的謎題，越是吸引人們趨之若鶩。

2010年，英國(guó)著名導(dǎo)演克里斯托弗·諾蘭也在“腦洞大開”的經(jīng)典科幻片《盜夢(mèng)空間》中，展示了“彭羅斯階梯”的魅力。

廣受玩家歡迎的游戲《紀(jì)念碑谷》中無(wú)數(shù)的神奇樓梯，也是基于“不可能圖形”設(shè)計(jì)。這款游戲最吸引人的地方，就在于玩家需要通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)建筑、啟動(dòng)機(jī)關(guān)等方式改變空間結(jié)構(gòu)，最終讓主角抵達(dá)終點(diǎn)。

然而無(wú)論是在電影還是游戲中，“彭羅斯階梯”僅僅是虛擬的存在。也曾有無(wú)數(shù)藝術(shù)家、數(shù)學(xué)家為了在現(xiàn)實(shí)中搭建“彭羅斯三角”而做出無(wú)數(shù)次嘗試，但均以失敗告終，因?yàn)闊o(wú)論他們?cè)趺磭L試，都只能做到從特定角度上才能看到這一“不可能圖形”的實(shí)體。

經(jīng)典科幻小說(shuō)《三體》里對(duì)維度空間的問(wèn)題進(jìn)行過(guò)討論，其實(shí)“彭羅斯三角”有四邊形、多邊形等多種形變，但它們無(wú)一例外，都只能存在于二維空間。

除了“彭羅斯三角”，人類還發(fā)現(xiàn)了莫比烏斯環(huán)、克萊因瓶，它們產(chǎn)生的原理大致相同，都是在不同維度空間里所呈現(xiàn)出的一種“空間錯(cuò)覺”，在現(xiàn)實(shí)世界里則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

然而還是有人不死心，他們認(rèn)為自己在現(xiàn)實(shí)世界中為“彭羅斯三角”找到了“真實(shí)存在”的依據(jù)，并將之實(shí)體化，比如澳大利亞的東珀斯街區(qū)就有一個(gè)“彭羅斯三角”的雕塑。事實(shí)上，組成這個(gè)雕塑的幾段長(zhǎng)方體是各自分開的，人們只能從特定角度拍攝，才能看到“彭羅斯三角”的某一個(gè)面，稍微換個(gè)角度，它就“四分五裂”了，這一雕塑只是設(shè)計(jì)者“一廂情愿”的創(chuàng)作而已?？梢?，“彭羅斯三角”還是無(wú)法在現(xiàn)實(shí)中客觀存在。

“彭羅斯三角”在現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際運(yùn)用

雖然“彭羅斯三角”只是人們異想天開的產(chǎn)物，但它無(wú)與倫比的巧妙構(gòu)圖，卻讓人們深深為之著迷。因而，這種“不可能圖形”也在現(xiàn)實(shí)中創(chuàng)造了無(wú)數(shù)種可能。

英國(guó)著名品牌“PALACE”位于美國(guó)紐約的旗艦店門口，就立有一個(gè)有趣的“彭羅斯三角”雕像，這是設(shè)計(jì)師弗格斯·普瑞爾根據(jù)“彭羅斯三角”原理為“PALACE”量身定制的商標(biāo)。在這個(gè)商標(biāo)中，三角的三個(gè)面都印有品牌名，有著“無(wú)限循環(huán)”的含義。

曾有一位《紀(jì)念碑谷》狂熱粉絲，請(qǐng)樂高公司推出一套《紀(jì)念碑谷》積木。2011年，該粉絲的建議最終得以投產(chǎn)，就這樣，樂高M(jìn)inecraft系列便誕生了。

西班牙一家工作室則借鑒“彭羅斯三角”，設(shè)計(jì)了一款極簡(jiǎn)主義風(fēng)格的花瓶，名為“90度花瓶”。這只由白色框架組成的花瓶能插入一枝花朵或葉子，但當(dāng)你從某個(gè)角度觀察它時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)花枝竟然插在一個(gè)“彭羅斯三角”中！其實(shí)這只是因?yàn)樵O(shè)計(jì)師在花瓶的直角部分故意留了一個(gè)缺口，花朵或枝葉會(huì)剛好通過(guò)這個(gè)缺口而已。

雖然現(xiàn)實(shí)中找不到這樣的結(jié)構(gòu)，但不得不說(shuō)，“彭羅斯三角”圖形在實(shí)際生活中的運(yùn)用，還是讓我們覺得樂趣無(wú)窮。有的事物雖然永遠(yuǎn)只能停留在概念階段，卻絲毫不妨礙它豐富著我們的精神生活！