无限永恒的麦比乌斯圈 让我们展开想象的翅膀

作者:三Y老豆  于 2013-1-11 15:05 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

作者分类:孩子教育|通用分类:流水日记|已有33评论

关键词:, 永恒

      新年度假七八天刚回来,进村一看,新年至今未看的博文已有七八页了,粗略扫了一眼前面的博文,看到了白露的死循环:读《百年孤独》和《生死疲劳》有感一文,读到白露为霜注:经过大量研究考证白露终于搞清楚两书的来龙去脉,原来它们同出一源……”,再看到文后贴了荷兰艺术家的几张画,咱也就有了读后感:马尔克斯及莫言这两本书中所采用的递归结构的写作技巧手法,原来它们同出一源:麦比乌斯怪圈

    “麦比乌斯圈简单来说就是把一个长方形纸条一端的A,与扭转半周后的另一端B粘合在一起 ,就得到了白露所说的死循圈,如果用一支笔在圈内的一面上不停地向前划线,这条线就会不间断地又不需翻面而划过这张纸条的两个面,这就是数学界里最著名的麦比乌斯圈”(Möbius strip, Möbius band)。它因德国数学家,天文学家 A.F.麦比乌斯(August Ferdinand Möbius, 1790-1868)发现而得名。

      自从麦比乌斯圈问世后,很多文学家艺术家就从这神奇的圈中获得了文学写作上、绘画技法上的创作灵感,如荷兰画家埃舍尔(Maurits Cornelis Escher),就是一位在绘画中运用麦比乌斯圈原理,在二维平面中展现了最为神奇而充满着无限矛盾空间的著名艺术家。

      1882年,另一位德国数学家费力克斯克莱茵Felix Klein18491925),在麦比乌斯圈的基础上,从三维空间中找到了一种自我封闭、没有内部外部之分的数学瓶,即一个瓶子底部有一个洞,将延长的瓶子颈部扭曲地插入瓶子内部,然后和底部的口子相连接。这个怪瓶就是克莱因瓶(Klein bottle)。这是另一个话题了。   

把一个长方形纸条一端的A,与扭转半周后的另一端B粘合在一起 ,就得到了数学界里最著名的麦比乌斯圈

当将一个中间画了一条线的麦比乌斯圈沿线剪开后,按常识这个圈会一分为二,理应得到两个圈儿。但实际的结果是,剪开后竟是一个大圈。

再从这大圈中线处剪开, 则形成了扣在一起的两个大小相同的圈.

如果用线条把纸条分成三等分,再粘成麦比乌斯,用剪刀沿画线剪开,剪刀绕两个圈后竟然又回到原出发点,猜一猜,剪开后的结果是什么,是一个大圈?还是三个圈儿?

剪开后的结果会是什么样呢?你会惊奇地发现,纸带不是一分为二,而是一大一小的相扣环。如果再在剪开的环圈纸条中线上继续剪下去,会有什么样的结果呢?

一些在现实中上无法解决的问题,却不可思议地在麦比乌斯圈上获得了解决。例如:如果你用笔在麦比乌斯圈上划路径而行,你将发现笔头不只是在同一个面上走,走来走去始终都是走在两个面上。

      再比如, 在普通空间无法实现的手套易位问题:人左右两手的手套虽然极为相像,但却有着本质的不同。我们不可能把左手的手套贴切地戴到右手上去;也不能把右手的手套贴切地戴到左手上来。无论你怎么扭来转去,左手套永远是左手套,右手套也永远是右手套。不过,倘若你把它搬到麦比乌斯圈上来,那么解决起来就易如反掌了。

    “手套移位问题诉我们:现实社会生活中相互对立的现象,可以通过扭曲来实现转换,让本是一正一反互不相见的两面,通过麦比乌斯圈式的扭曲,合二为一,每一面中互有对方,周而始复,无限永恒。

      一个看似很简单的麦比乌斯圈,其实揭示了生命中一些很迷茫但又合乎逻辑的现象,从某种意义上来说,我们生活的这个社会,何尝又不是一个麦比乌斯圈呢。

 

《互绘的双手》

    赢得1980普利策奖的《GodelEscherBach :一条永恒的金带》一书的作者道格拉斯R霍夫施塔特,细心的发现了埃舍尔绘画作品中“艺术与信息科学、人工智能的关系”,埃舍尔表现的一个核心概念是自我复制----这被许多人认为已经逼近了大脑知觉这个难题的核心,并且至今计算机还不具备成功地模仿人类大脑处理信息能力。埃舍尔的《互绘的双手》用“矛盾”的方法表现了这个思想。双手互绘对方,互绘的方式就是意识思考和构建自己的方式,神奇的是,在这里自我和自我复制是连结在一起的,也是相互同等的。为此,GOOGLE在他生日617日的时候,特意以他《互绘的双手》制作了GOOGLE LOGO来纪念他。

Ascending and Descending---升序和降序

这是一个在现实生活中不可能建设成的、永无止境的楼梯。是埃舍尔利用透视错觉创作的“楼梯”作品中最著名的代表作。这些楼顶上的人仿佛不知疲倦地永远在上楼下楼,但是始终踏不出所在楼房而只是在原地打转,从而形成了违背正确直觉观的悖论。

 

Concave and Convex---凹面和凸面

通常,我们对事物的理解取决于我们所看到的角度,在“凹凸”里,埃舍尔创造了一个矛盾的世界,凹面和凸面的不断变化,产生了模糊和混乱的思想。画中的房子彼此靠近,屋顶既是内部的天花又是室外的地面,房子的屋顶、墙面、楼梯、窗户,房子的外部、内部,上与下,平面与立体全交叉在一起,视觉造成的模糊性实际上是由严谨的结构而构成。

 

Relativity---相对论

此图为埃舍尔著名的“彭罗斯楼梯”力作,三个空间彼此垂直独立而又相互关联,生活在不同楼层的每个人,无论是从水平或是垂直方向看对方,都会因角度不同,而会有不同的看法。然而,他们却可能共享使用相同的楼梯,尽管他们生活在不同的世界,或许还不知道对方的存在。

 

Belvedere---丽城

一个少年坐在长椅上,手里正拿着一个荒谬的立方体。他凝视着这个不可理解的物体,似乎遗忘了他背后的了望塔,而这了望塔同样也是一个在三维世界中不可能实现的建筑。建筑物的柱子前后交错,有两个人正在向上爬,虽然他们到达了最上层的空间里,可是又不得不重新进入到这个建筑中,成为“牢中的囚徒”。

 

Waterfall---瀑布

依据彭罗斯的三角原理,将整齐的立方物体堆砌在建筑物上。这是埃舍尔最为非凡的又不可能实现的建筑作品。幻想的基础是不可能的三角形和不可能的楼梯。当你看这幅画中建筑的每一个部分时,找不出任何错误,但是将这幅画作为一个整体来看时,你就会发现一个问题,瀑布的水是在从左往右向下流动的。可是瀑布源头却是明明的向下飞泻,并且还冲击着一个水磨让其转动。有时侯,错觉往往使自相矛盾的事情看起来似乎很合理。

 

《循环》

在右边拐角的顶端是一个快乐的年轻人正冲出自己的房子。当他冲下楼梯时他失去了自己的特性,而成为一个个由平面、灰色、白色和黑色相交织的混合形状。这些混合形状再渐渐朝左朝上渐变,成为了菱形的立方体,这个立方体再一直连接到从这个男孩出现的地方。从三维人型到二维再重回三维,从而形成了某种周期性的循环。

 

《蜥蜴》

蜥蜴虽逃离了二维平面的束缚爬到了桌面,但最终逃离不了回归二维平面图案的宿命。

 

名为“另一空间”的世界,仍然是亦真亦幻的循环

他也擅长画能够无缝拼合起来的四方连续形体。

埃舍尔的作品乍看起来没有什么奇怪的地方,但静心细看,会发现当中蕴藏的幻觉情景与真实世界相比较时, 往往会产生迷惑, 但又非常地引人入胜。

 

 

 

 

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发表评论 评论 (33 个评论)

2 回复 ahsungzee 2013-1-11 15:19
漂亮、奇幻、永恒!~
3 回复 三Y老豆 2013-1-11 15:20
ahsungzee: 漂亮、奇幻、永恒!~
谢谢!
晚安!
2 回复 8288 2013-1-11 17:30
好大的想象空间专骗人类眼晴滴
2 回复 yulinw 2013-1-11 21:12
   太有意思了~·
1 回复 fanlaifuqu 2013-1-11 21:53
非常有趣!尤其小Y和你都参与了!
3 回复 专治蛋疼2 2013-1-11 22:01
谢谢科普贴
1 回复 xqw63 2013-1-11 22:38
做梦一般
3 回复 白露为霜 2013-1-11 23:04
这是我见的最好的评论了。谢谢!马尔克斯,不知道是否是有意识的,把文学同数学联系在一起。成就了一代名著。中国古代也有梦中有梦的故事,有三层之多,我已经忘记名字了。
刚刚买了本ESCHER的日历,准备好好研究一番。

看过电影 Inception 吗?这也是一个有很多原创IDEA的故事。
1 回复 活水涌泉 2013-1-11 23:26
看得我头晕~~
1 回复 真言 2013-1-12 00:00
三大构成博主一定不陌生啊。这些基础课让人流连忘返。
3 回复 白露为霜 2013-1-12 00:34
'原来它们同出一源:“麦比乌斯怪圈”。'

这就涉及到一个先有数学还是先有文学的问题。
2 回复 qazwsxqaz 2013-1-12 01:52
有趣,但看的发晕!
2 回复 leahzhang 2013-1-12 03:02
   interesting!
3 回复 tangremax 2013-1-12 07:19
有没有哲学意味?
4 回复 三Y老豆 2013-1-12 09:33
8288: 好大的想象空间专骗人类眼晴滴
编辑用你这句话编成了题目
2 回复 三Y老豆 2013-1-12 09:36
yulinw:    太有意思了~·
在错觉与幻觉中游荡
4 回复 三Y老豆 2013-1-12 09:36
fanlaifuqu: 非常有趣!尤其小Y和你都参与了!
让孩子试着参与意料之外的体验,感受些奇妙的错觉世界。
2 回复 三Y老豆 2013-1-12 09:37
专治蛋疼2: 谢谢科普贴
谢谢光临!
1 回复 三Y老豆 2013-1-12 09:56
xqw63: 做梦一般
三妻四倿梦
2 回复 三Y老豆 2013-1-12 09:58
白露为霜: 这是我见的最好的评论了。谢谢!马尔克斯,不知道是否是有意识的,把文学同数学联系在一起。成就了一代名著。中国古代也有梦中有梦的故事,有三层之多,我已经忘 ...
看了你的博文很受启发,想到我很喜欢的画家埃舍尔,原本在你文后写几句,写着写着就把感想变成了一篇博文,也没来得及在你那儿留言。
两年前看的Inception ,看的是IMAX三维版本的,中文翻译为“盗梦空间”,这是电影中运用“麦比乌斯圈”里的“彭罗斯楼梯”效应创造出不可能的梦境较为成功的例子。
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