Невъзможни обекти (нерешими фигури) — дефиниция и примери

Открийте мистиката на невъзможните обекти: дефиниция, примери и психология зад оптичните илюзии, които заблуждават мозъка и вдъхновяват математици и художници.

Невъзможният обект е вид оптична илюзия. Невъзможните обекти са известни и като нерешими фигури. При този вид илюзия човек гледа двуизмерна картина. Центърът за зрение на мозъка извършва голяма част от работата си подсъзнателно и автоматично. Той интерпретира фигурата като триизмерен обект.

Обикновено зрителят разбира, че такъв обект е невъзможен, скоро след като погледне фигурата. Въпреки това впечатлението за триизмерна фигура може да остане, дори когато зрителят знае, че тя е невъзможна в действителност.

Някои от тези цифри са по-незабележими. В тези случаи не е очевидно, че те са невъзможни веднага. Зрителят трябва внимателно да разгледа геометрията на обекта, за да разбере, че той наистина е невъзможен.

Невъзможните обекти представляват интерес за психолози, математици и художници.

Какво представлява "невъзможен обект" — по-подробна дефиниция

Невъзможен обект е двуизмерно изображение, което при визуална интерпретация се възприема като триизмерна структура, но чиито локални елементи и връзки правят реализацията му в триизмерното пространство логически противоречива или физически невъзможна. На пръв поглед елементите изглеждат нормални — линии, ъгли, засенчване и перспектива — но при по-внимателно разглеждане се появяват несъвместимости между отделните части.

История и известни примери

Първите известни рисунки с подобни „невъзможни“ характеристики се появяват през XX век. Един от най-ранните създатели на подобни фигури е шведският художник Oscar Reutersvärd, който през 1930-те години рисува различни "невъзможни" конструкции. По-късно, през 1950-те, Lionel и Roger Penrose формализират и популяризират фигури като т.нар. Penrose triangle (триъгълник на Пенроуз) и Penrose stairs (стълби на Пенроуз). Художникът M. C. Escher използва тези идеи в известни графики като "Waterfall" и "Ascending and Descending", превръщайки невъзможните обекти в художествен мотив.

Чести видове и примери

• Триъгълник на Пенроуз (Penrose triangle) — парадоксална триъгълна рамка, която изглежда свързана от трите си страни, но не може да съществува като триизмерен обект.
• Стълбите на Пенроуз (Penrose stairs) — циклични стъпала, които изглеждат да се изкачват или спускат непрекъснато и в крайна сметка връщат на изходната позиция.
• Невъзможно тролуче (impossible trident или "blivet") — фигура, която на пръв поглед има три цилиндрични пръта, но при преминаване към другия край се оказва, че броят и свързването не съвпадат.
• Невъзможна кула, кутия или "куб на Necker" — модификации на известни перспективни рисунки, които създават противоречиви 3D връзки.

Защо мозъкът "попада в капана"?

Възприемането на невъзможните обекти е резултат от начина, по който зрителната система реконструира 3D сцена от 2D изображения върху ретината. Мозъкът използва множество визуални подсказки — перспектива, засенчване, контури, T- и Y-срещания на линии — за да реши кои повърхности са пред или зад други. Тези правила обикновено работят добре в ежедневието, но могат да бъдат експлоатирани целенасочено, така че локалните подсказки да доведат до глобално логическо несъответствие.

Обясненията включват:

• Принципи на Gestalt — мозъкът търси най-проста и целесъобразна интерпретация на формите.
• Байесови модели — мозъчната интерпретация е статистически най-вероятната хипотеза за двуизмерните входни данни; при невъзможните фигури тази хипотеза води до противоречия.
• Локален vs. глобален анализ — локалните връзки между линии и ъгли могат да бъдат „коректни“, докато общата конфигурация е невъзможна.

Значение и приложения

Невъзможните обекти имат значение в няколко области:

• Психология и невронауки — изследват се механизмите на зрително възприятие, разпознаване на форми и обработката на пространствени сигнали.
• Математика и геометрия — анализират се свойства на проекции, топологични и комбинаторни аспекти на свързаността в графите на изображенията.
• Изкуство и дизайн — художници и графични дизайнери използват тези фигури като естетичен и концептуален инструмент за изненадване и мисловно предизвикателство.
• Образование и популяризация — служат за илюстриране на границите между восприятие и реалност и за стимулиране на критично мислене.

Как да разпознаем или да създадем невъзможен обект

• Проверете локалните пресичания и ъгли: има ли места, където „първата“ и „последната“ част от обекта не могат да се съберат в 3D?
• Проследете линия по линия: ако линията преминава през цялата фигура, дали нейното продължение е консистентно във всички участъци?
• Търсете цикли и противоречия в хоризонталните и вертикалните връзки — много невъзможни фигури съдържат цикъл, който при триизмерна интерпретация е нелегитимен.
• За да създадете такава фигура, комбинирайте правилни перспективни елементи, но ги подредете така, че локалните правила да не са в съгласие при глобален прочит.

Невъзможните обекти остават привлекателна тема за изследване и творчество, защото разкриват как възприятието може да бъде подвеждано и как мозъкът ни автоматично търси смисъл дори в невъзможни сцени.

Въпроси и отговори

В: Какво е невъзможен предмет?

В: Какви са другите наименования на невъзможните обекти?

В: Как мозъкът интерпретира невъзможните обекти?

В: Какво се случва, когато зрителят гледа невъзможен обект?

Въпрос: Всички невъзможни обекти ли са веднага очевидни?

В: Кой се интересува от невъзможни обекти?

В: Какво е значението на невъзможните обекти?

Търсене по буква