这座楼梯似乎永无止境。真的吗?

我们剖析了经典“不可能物体”背后的大脑科学。
Stuart Patience illustration
tk 斯图尔特·帕特森

看上面的楼梯。

找到底部……或者说,看到顶部。仔细观察,你会发现它没有开始也没有结束。这不可能实现,对吧?

这些熟悉的台阶,被称为彭罗斯楼梯,是一种“不可能物体”——一种在现实中不可能存在的构造,尽管它的各个部分看起来完全有效。多伦多约克大学的认知神经科学家 Erez Freud 说。当大脑试图将二维图像转化为三维物体时,这个悖论就形成了。

凭借多年积累的可靠经验,我们的大脑假设直线总是直的,而角总是精确的 90 度。但这些事实不能同时成立,并且仍然创造出这个永恒的四向楼梯。你不可能永远走楼梯,尤其是在一个循环中。通常,大脑视觉皮层中的两个区域——腹侧视觉通路和背侧视觉通路——会相互沟通,以识别物体并将其置于空间中。对于像上面这样的不可能物体,你脑灰质中的这两个通路会比平时更加来回地激增,试图得出结论。但它们做不到,导致一种不安的感觉。

这个场景的关键在于视角——它只在二维中有效。如果你在现实生活中看到这些台阶,并从任何其他角度观看它们,你就会发现你一直怀疑的事情:两部分之间有一个缝隙。换句话说,一个和任何其他楼梯一样的楼梯。

这个故事刊载于《大众科学》2020年春季号,起源专辑

 

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Sara Kiley Watson 是 Popular Science 的撰稿人,自 2021 年起负责可持续发展报道。她于 2017 年作为实习生开始在 PopSci 工作,并于 2019 年全职加入团队担任编辑助理。


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