彭罗斯楼梯 或者 彭罗斯台阶,也被称为 不可能的楼梯,是 莱昂内尔·彭罗斯 和他的儿子 罗杰·彭罗斯创造的一个 不可能的物体。[1]彭罗斯楼梯是 彭罗斯三角形的变体,它是一个楼梯的二维描绘,楼梯在上升或下降时有四个90度的转弯,但形成一个连续的环,这样一个人就可以永远爬楼梯,再也不会爬得更高。这在三维空间显然是不可能的。
“连续楼梯”首次出现在彭罗斯父子1959年写的一篇文章中,该文章基于罗杰·彭罗斯在1958年发表在《英国心理学杂志》(British Journal of Psychology)上的所谓的“彭罗斯三角形”。[1] M·C·埃舍尔 第二年发现了彭罗斯楼梯,并于1960年3月创作了他现在著名的版画 《克里门·恩·达伦》(《上行与下行》)。彭罗斯和埃舍尔同年被告知彼此的工作。[2] 埃舍尔在1961年出版的《瀑布》一书中进一步阐述了这个主题。
彭罗斯父子在他们最初的文章中指出,“结构的每一部分都可以代表一段阶梯,但是它们之间的联系是这样的,以至于整体来说是 不一致的:台阶沿顺时针方向持续下降。"[3]
埃舍尔在20世纪50年代还没有画过 不可能的图行 也不知道它们的存在。1954年在阿姆斯特丹举行的 国际数学家大会上,罗杰·彭罗斯被介绍给埃舍尔 。他“完全被埃舍尔的作品迷住了”,在回英国的旅途中,他决定自己创作一些“不可能”的东西。在试验了各种相互重叠的条形设计后,他最终得出了这个不可能的三角形。罗杰给他的父亲看了他的画,他的父亲立即做出了几个变体,包括不可能的楼梯。他们想发表他们的发现,但不知道这个课题属于哪个领域。因为 莱昂内尔·彭罗斯 认识《英国心理学杂志 》的编辑,并说服他出版他们的短手稿,这个发现最终以 心理学 主题呈现出来。1958年这篇文章出版后,彭罗斯父子把它的送了一份副本送给埃舍尔,以示敬意。[4]
虽然彭罗斯父子在文章中称赞了埃舍尔,但埃舍尔在1960年1月给他儿子的一封信中指出:
正在设计一幅新画,画中有一段楼梯,只有上升或下降,这取决于你怎么看它。(楼梯)形成一个封闭的环形结构,就像一条蛇咬自己的尾巴。然而,它们可以用正确的视角描绘:每一步都比前一步高(或低)。[...]我在一篇寄给我的文章中发现了这个原理,在这篇文章中,我自己被称为各种“不可能的物体”的制造者。但我不熟悉作者连续不断的步骤,其中包括一个清晰的素描,是否敷衍了事,虽然我正在使用他的其他一些例子。[5]
埃舍尔被无尽的楼梯迷住了,随后在1960年4月写了一封信给彭罗斯父子:
几个月前,我的一个朋友寄给我一份你文章的复印件。你的图3和图4,“连续的台阶”,对我来说是陌生的,我被这个想法深深吸引了,以至于最近启发我创作了一幅新画,我想把这幅画送给你,以表示我的敬意。如果您曾经发表过其他关于不可能的物体或相关主题的文章,或者您知道任何类似的文章,我将非常感谢您能发送给我更多的细节。[5]
1985年在罗马举行的 埃舍尔 会议上 , 罗杰·彭罗斯 说当他和他的父亲发现了 Penrose tribar 结构(即彭罗斯三角形)和连续台阶时,他受到了埃舍尔工作的极大鼓舞。
楼梯设计是瑞典艺术家 Oscar Reutersvrd最先发现的,但彭罗斯和埃舍尔都不知道他的设计。[6] 在一个关于 莫扎特 作曲方法的广播节目的启发下,-其被描述为“创造性的自动化”,也就是说,每一个写下的创意都激发了一个新的想法-,1950年,在从斯德哥尔摩到巴黎的旅途中,罗伊特斯瓦德开始以同样的“无意识、自动”方式画出一系列不可能的物体。他没有意识到自己的画是一段连续不断的楼梯,但这个过程让他能够一步一步地追踪他日益复杂的设计。1961年,当M·C·埃舍尔(M.C. Escher)的《升与降》(升与降)被送给罗伊特斯瓦德时,他印象深刻,但不喜欢楼梯的不规则性(2 × 15 + 2 × 9)。在整个20世纪60年代,罗伊特斯瓦德给埃舍尔写了几封信,表达他对他的作品的钦佩,但这位荷兰艺术家没有回复。[7] 罗杰·彭罗斯直到1984年才发现罗伊特沃德的作品。[4]
^Penrose & Penrose 1958,第31–33页.
^Hallyn 2000,第172页.
^Ernst 1992,第72页.
^Ernst 1992,第71–72页.
^IllusionWorks 1997.
^Ernst 1992,第70–71页.
^Schwartz, Heidi (17 May 2013). "The Escherian Stairwell (Penrose Steps) | How It Works". Facility Executive - Creating Intelligent Buildings. Retrieved 18 April 2019..
^Mikkelson, David. "FACT CHECK: Escherian Stairwell". Snopes.com. Retrieved 18 April 2019..
^Besner, Linda (6 May 2014). "The Secret of the Impossible Stairwell". Hazlitt (in 英语). Retrieved 18 April 2019..
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