奇妙的“不可能圖形”

苗苗

有這樣一種圖形，它由非常規整的直線構成，在紙上畫出來，無論你怎么看，它的構造都是合理的，但現實中卻根本不可能存在。1934年，瑞典藝術家奧斯卡就在無意中創作了這樣一個圖形，我們叫它“不可能圖形”。

奧斯卡持筆試圖在紙上用幾個立方體排列成三角形，在多次嘗試后終于弄出一個三角形的樣子。面對自己的杰作，奧斯卡卻驚呆了，因為這個三角形的組合方式，在現實中是完全不可能存在的！

為什么叫“彭羅斯三角”？

奧斯卡發現的這種“不可能圖形”，后來有了自己的名字——“彭羅斯三角”，這種三角形只能在二維平面中建立，卻完全無法在現實客觀世界中組合出來。

既然是藝術家奧斯卡發現的，為什么這個怪異的三角形不叫“奧斯卡三角”，卻叫“彭羅斯三角”呢？

這是因為在1954年，英國數學物理學家羅杰·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“打破了空間規律”的圖形深深吸引。回家后，羅杰·彭羅斯與自己的父親、精神病學家萊昂內爾·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》，詳細介紹了這種神秘的“不可能圖形”，并根據該圖形，在文中進一步描繪出“彭羅斯階梯”。

彭羅斯與父親一齊創作的這篇論文，發表于《英國心理學雜志》，此后，人們便將這種現實中無法搭建的三角形稱為“彭羅斯三角”。

“彭羅斯三角”在現實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，英國著名導演克里斯托弗·諾蘭也在“腦洞大開”的經典科幻片《盜夢空間》中，展示了“彭羅斯階梯”的魅力。

廣受玩家歡迎的游戲《紀念碑谷》中無數的神奇樓梯，也是基于“不可能圖形”設計。這款游戲最吸引人的地方，就在于玩家需要通過轉動建筑、啟動機關等方式改變空間結構，最終讓主角抵達終點。

然而無論是在電影還是游戲中，“彭羅斯階梯”僅僅是虛擬的存在。也曾有無數藝術家、數學家為了在現實中搭建“彭羅斯三角”而做出無數次嘗試，但均以失敗告終，因為無論他們怎么嘗試，都只能做到從特定角度上才能看到這一“不可能圖形”的實體。

經典科幻小說《三體》里對維度空間的問題進行過討論，其實“彭羅斯三角”有四邊形、多邊形等多種形變，但它們無一例外，都只能存在于二維空間。

除了“彭羅斯三角”，人類還發現了莫比烏斯環、克萊因瓶，它們產生的原理大致相同，都是在不同維度空間里所呈現出的一種“空間錯覺”，在現實世界里則無法實現。

然而還是有人不死心，他們認為自己在現實世界中為“彭羅斯三角”找到了“真實存在”的依據，并將之實體化，比如澳大利亞的東珀斯街區就有一個“彭羅斯三角”的雕塑。事實上，組成這個雕塑的幾段長方體是各自分開的，人們只能從特定角度拍攝，才能看到“彭羅斯三角”的某一個面，稍微換個角度，它就“四分五裂”了，這一雕塑只是設計者“一廂情愿”的創作而已。可見，“彭羅斯三角”還是無法在現實中客觀存在。

“彭羅斯三角”在現實中的實際運用

雖然“彭羅斯三角”只是人們異想天開的產物，但它無與倫比的巧妙構圖，卻讓人們深深為之著迷。因而，這種“不可能圖形”也在現實中創造了無數種可能。

英國著名品牌“PALACE”位于美國紐約的旗艦店門口，就立有一個有趣的“彭羅斯三角”雕像，這是設計師弗格斯·普瑞爾根據“彭羅斯三角”原理為“PALACE”量身定制的商標。在這個商標中，三角的三個面都印有品牌名，有著“無限循環”的含義。

曾有一位《紀念碑谷》狂熱粉絲，請樂高公司推出一套《紀念碑谷》積木。2011年，該粉絲的建議最終得以投產，就這樣，樂高Minecraft系列便誕生了。

西班牙一家工作室則借鑒“彭羅斯三角”，設計了一款極簡主義風格的花瓶，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，但當你從某個角度觀察它時，會發現花枝竟然插在一個“彭羅斯三角”中！其實這只是因為設計師在花瓶的直角部分故意留了一個缺口，花朵或枝葉會剛好通過這個缺口而已。

雖然現實中找不到這樣的結構，但不得不說，“彭羅斯三角”圖形在實際生活中的運用，還是讓我們覺得樂趣無窮。有的事物雖然永遠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！