星空大讲堂（第38期） ——带你揭秘《鬼吹灯》中的悬魂梯

科学的世界在充满客观性的同时夹杂着些许奇幻感。5月13日15：00，公共课教学部杜建慧老师站在科学的角度带领同学们揭开《鬼吹灯》中悬魂梯的秘密。

在《鬼吹灯》中对于悬魂梯的描述大概是一个8字形状，以楼梯的四个角的任意一个地方下楼。因为坡度不大，楼梯的石阶较长，如此就造成上下坡感觉并不明显，实际每个台阶向上倾斜了一厘米，这样的距离几乎无法使人察觉，这样就形成了所谓的循环。

随后，杜老师从科学的角度给出了其专有名词：彭罗斯阶梯。其架构为四条楼梯，四角相连，但是每条楼梯都是向上的，因此可以无限延伸发展，是三维世界里不可能出现的悖论阶梯；而后老师又延伸出科学世界中另外两个物品，分别是莫比乌斯环和克莱因瓶。其中克莱因瓶是一个在四维空间中才可能真表现出来的曲面，我们所能看到的克莱因瓶实则为在三维空间中“退求其次”的产品，其瓶颈与瓶身相交，并无内外之分，克莱因瓶隶属于数学中的拓扑学；同样，莫比乌斯环在实质上也是一种拓扑学结构，它只有一个面，和一个边界。这个结构可通过一个纸带旋转后粘黏制作而出，不同于彭罗斯阶梯和克莱因瓶，莫比乌斯环可在三维空间轻易实现。

最后，杜老师亲身实践，制作了莫比乌斯环，并展示了其本身奇妙的性质。从中间减开一个做好的莫比乌斯带，不会得到两个窄的带子，而是会形成一个把纸带的端头扭转了两次再结合的环，再把刚刚做出的这个环从中间剪开，则变成两个环。

不论是在三维空间无法实现的彭罗斯阶梯和克莱因瓶，还是其原理被广泛应用至建筑、艺术、工业生产中的莫比乌斯环，都是由自身极富创造力的数学家所提出。创造力能够代表一个人具备探索精神、解决实际问题最基本、最重要的素质，正如数学学科从诞生发展至今，从不满足已有的事实，其学科的发展及存在于教材中的数学概念、定理、公式等，无一不是经过富有创造力的学者不断开拓、戛戛独造而成。

无可否认，如今“满眼生机转化钧，天工人巧日争新”，但要做到“到了千年不觉陈”，当看今朝才人辈出的我们如何归零探索路上的挫败，超载创造，并保有期待与热血，行远自迩，共创更灿烂的明天。

（撰稿：田昊璋）

http://www.dxsbao.com/xiaonei/261754.html 点此复制本页地址