Загадка «невозможных фигур»: почему они ломают наш мозг и что с ними не так

[МилкаЯ]

1

«Я знаю точно: невозможное возможно», – пел Дмитрий Билан и он прав. Ведь смогли же «невозможные фигуры» нарисовать на бумаге. Почему тогда эта зрительная иллюзия ломает наш мозг? Что с ними не так? Давайте разбираться вместе!



Что такое «невозможные фигуры» простыми словами

Если сказать предельно просто, то «невозможные фигуры» – это нарисованные фигуры, которые изображены на плоскости и создают 3D-эффект, но… их невозможно воссоздать в реальности, так как фигуры геометрически неправильные и не воспринимаются нашим мозгом как возможные реальные фигуры, так как видны явные противоречия.

Обратите внимание на выделенные жирным шрифтом фразы – это и есть суть «невозможных фигур».

Запутались еще больше? Тогда, чтобы понять, о чем идет речь, посмотрим на «невозможные фигуры» и сразу станет всё ясно.

1. Невозможный треугольник

Первая «невозможная фигура» появилась совершенно случайно. Шведский художник Оскар Рутерсвард (Реутерсвард или Рёйтерсверд), когда в 1934 году учился в гимназии, то скучая на уроках грамматики стал чертить карандашом кубики, и однажды они сложились в удивительный трёхмерный треугольник неправильной геометрической формы.

Вернее, форма треугольника вроде бы правильная, но вот «что-то» не дает осознать, как же на самом деле расположены эти кубики в этом треугольнике.


На рисунке: самая первая «невозможная фигура», нарисованная Оскаром Рутерсвардом в 1934 году (черно-белая) и в цвете.
Он этот рисунок показал своему другу-математику Яну Корнеллу. Ян пришел в восторг. Они долго искали похожие объекты с такими удивительными свойствами, но не нашли и поняли, что Оскар стал первым, кто смог нарисовать вот такие «невозможные фигуры».

Потом, в 1958 году «невозможные фигуры» описали Лайонел и Роджер Пенроузы.

Рутерсвард позже писал:

«В 1958 году <…> прочитал статью, в которой Пенроузы описали несколько невозможных объектов. Только после этого я понял, что я открыл в детстве. До той поры я нарисовал порядка сотни невозможных объектов, и статья Пенроузов вдохновила меня на исследования в данной области. На сегодняшний день (на 1986 год) я нарисовал примерно 2500 невозможных объектов.»

2. «Структура три-на-семь»

Эта фигура получается из неправильно соединенных линий, которые в итоге дали вот такую невозможную фигуру:


На рисунке: невозможная фигура «Структура три-на-семь», тип двусмысленных фигур, Оскар Рутерсвард, 1964 год.

3. «Вилка Дьявола»

Эта фигура также получается из неправильно соединенных линий:


На рисунке: невозможные фигуры, тип двусмысленных фигур, Оскар Рутерсвард, 1964 год. Рис 1. «Вилка Дьявола» черно-белая. Рис 2. «Вилка Дьявола» объемная с тенью.
Дальнейшее понимание таких невозможных объектов привело Оскара к созданию более сложных структур.

4. Рисунок, который реально ломает мозг

Если приглядеться к рисунку внимательно, то там всё неправильно, с этими фигурами всё не так. «Вилка Дьявола» с резьбой, должна пройти в неправильную планку с отверстиями и быть завернута неправильными невозможными гайками – Оскар Рутерсвард прикалывался как мог!


На рисунке: невозможная фигура «Вилка Дьявола» с резьбой, невозможная планка с отверстиями, невозможные гайки. Оскар Рутерсвард, 1967 год.

5. Лестница Пенроуза

В 1937 году Оскар Рутерсвард нарисовал лестницу, которая стала самой известной «невозможной фигурой». Позже её назвали в честь отца и сына Пенроузов.


На рисунке: невозможная фигура бесконечная «Лестница Пенроуза», созданная О.Рутерсвардом, 1937 г.

Лестница Пенроуза знаменита тем, что вы никогда не подниметесь наверх (если идти против часовой стрелки) или не спуститесь вниз (если идти по часовой стрелке). Как бы вы не шли, вы всегда будете на одном уровне, хотя на фигуре отчетливо изображены ступеньки. Опять игра теней сделали своё дело.

6. Лестница Эшера

Голландский график Мауриц Корнелис Эшер, известный миру как мастер «невозможного» мира, решил усовершенствовать «Лестницу Пенроуза» и создал новый шедевр под названием «Лестница Эшера».


На рисунке: невозможная фигура «Лестница Эшера или Относительность», созданная М.Эшером, 1948 г.

Здесь идет обычная игра теней и ничего больше, но какой эффект она производит – это великолепно. Как будто законов физики не существует и люди могут ходить и боком и вниз головой в одном здании.

А новые технологии позволили увидеть «Лестницу Эшера или Относительность» вот в таком вот виде:


На рисунке: «Лестница Эшера или Относительность» созданная при помощи 3D графики.
Похоже на движения космонавтов на МКС в космосе, не правда ли, где нет понятия верх, низ или бок.

7. Куб Эшера

Этот куб «Escher cube» больше похож на рисунок ребенка, который попытался нарисовать 3-х мерный рисунок, но перепутал что и как нужно рисовать.


На рисунке: невозможная фигура «Куб Эшера», созданный М.Эшером, 1958 год.

8. Борромеевы кольца

Уникальность этих колец в том, что если мысленно убрать любое кольцо, то два других окажутся лежащие друг на друге, не соединенные.


На рисунке: невозможная фигура «Борромеевы кольца»

Вот попробуйте сами, например, мысленно уберите красное кольцо – зеленое кольцо просто будет лежать сверху на синем. Или уберите синее кольцо, тогда красное кольцо будет сверху зеленого. Это же невозможно удивительно!

9. «Невозможные фигуры» в картинах

Бельгийский художник Жос де Мей создал свой невозможный мир, его картины называли абсурдными. Вот одна из его «невозможных фигур»:


На рисунке: «Окно» и «Столик», Жос де Мей (1928-2007 гг.).

10. Невозможный мост

Современный 40 летний шведский сюр-фотограф Эрих Йоханссен (Юханссон), известный своими сюрреалистичными фотографиями, тоже применил в своем творчестве знания о «невозможных фигурах».


На фото: сюрреалистичная фотография моста, Эрих Йоханссен, 2013 г.

И таких картин очень много, стоит только в поиск вбить "невозможные фигуры в картинах". Хотелось бы их все Вам показать, но в рамках одной статьи сделать это очень сложно, да и не нужно.

Вместо заключения
«Невозможные фигуры» доказывают, что на листке бумаги можно создать то, чего в жизни сделать невозможно. Игра теней может обмануть наш мозг, а оптические иллюзии стали отдельным видом искусства, которые притягивают к себе своими невозможностями.

Все понимают, что такого быть в реальности не может, но глаза видят и мозг просто «ломается».

И с тех пор эти невозможные фигуры влекут к себе (как зрительные иллюзии) и математиков, и психологов, и компьютерщиков, и графических дизайнеров, и философов и простых людей.

ссылка