彭(peng)羅(luo)斯(si)階梯(ti)(Penrose stairs)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)有名的幾何(he)學悖論,指的是(shi)一(yi)(yi)個(ge)始(shi)終向(xiang)上或向(xiang)下但卻(que)走不到頭的階梯(ti),可(ke)以(yi)被視為彭(peng)羅(luo)斯(si)三(san)角(jiao)形的一(yi)(yi)個(ge)變(bian)體,在(zai)此階梯(ti)上永遠無(wu)法(fa)找到最(zui)高的一(yi)(yi)點或者(zhe)最(zui)低的一(yi)(yi)點。彭(peng)羅(luo)斯(si)階梯(ti)由英(ying)國(guo)數學家羅(luo)杰·彭(peng)羅(luo)斯(si)及其父親遺傳(chuan)學家列昂尼德·彭(peng)羅(luo)斯(si)于1958年提出。
彭羅斯(si)(si)階梯(ti)不可(ke)能在(zai)三維空間(jian)內存在(zai),但只要放入(ru)更高階的空間(jian),彭羅斯(si)(si)階梯(ti)就可(ke)以很容易(yi)的實現。如同莫(mo)比烏(wu)斯(si)(si)環、克(ke)萊因瓶。
彭羅(luo)斯階(jie)梯(Penrose Step)是著名的(de)數學(xue)悖論之一(yi)。如右側圖所示。在這個神奇的(de)圖中,人一(yi)直在沿著臺階(jie)往上走,但(dan)是卻一(yi)直在同一(yi)個水(shui)平面上打轉轉。
如果說帕(pa)特對(dui)存(cun)在著(zhu)那樣的(de)(de)不(bu)動點(dian)感(gan)到驚奇的(de)(de)話,那么(me)他(ta)將對(dui)這樣的(de)(de)臺階(jie)(jie)更為(wei)驚奇。他(ta)可(ke)以永遠(yuan)地(di)沿著(zhu)它轉圈(quan),但卻總(zong)是(shi)在向上攀登,而(er)且一次又一次地(di)回到他(ta)原(yuan)來的(de)(de)位置。這是(shi)不(bu)可(ke)能的(de)(de)。只是(shi)由于(yu)我們(men)的(de)(de)眼睛受圖畫的(de)(de)迷惑而(er)認為(wei)這種臺階(jie)(jie)是(shi)存(cun)在的(de)(de)。而(er)這些不(bu)可(ke)能形(xing)體(ti)正(zheng)是(shi)它在視覺上的(de)(de)類(lei)似產物。
這個(ge)“不可(ke)能臺(tai)(tai)階(jie)”是由(you)英國遺傳學家(jia)列昂(ang)尼爾·S·彭(peng)羅(luo)斯和(he)他的兒子數學家(jia)羅(luo)杰爾·彭(peng)羅(luo)斯發明的,后(hou)者于1958年把它公布(bu)于眾,人們常稱這臺(tai)(tai)階(jie)為“彭(peng)羅(luo)斯臺(tai)(tai)階(jie)”。荷蘭(lan)畫家(jia)莫里茨·埃舍爾對此(ci)深感興趣,他在他的石版畫“攀高和(he)下行”中充分地利用(yong)了“彭(peng)羅(luo)斯臺(tai)(tai)階(jie)”。