پله‌های اشرین (The Escherian Stairwell) — جادوی معماری خیالی و فریب

۱۷ مرداد ۱۴۰۴آخرین بروزرسانی: ۲۵ اسفند ۱۴۰۴

زمان تقریبی مطالعه 5 دقیقه

ممکن است ویدئویی در شبکه‌های اجتماعی دیده باشید که پله‌ای را در موسسه فناوری روچستر (RIT) نشان می‌دهد که به شکل نامتناهی و حلقه‌ای به نقطه شروع بازمی‌گردد. در این ویدئو نشان داده می‌شود که اگر شما پیوسته بالا بروید، ظاهرا به پایین‌ترین نقطه سازه برمی‌گردید و برعکس اگر پیوسته پایین بروید، چنین به نظر می‌رسد که به بالاترین نقطه سازه رسیده‌اید!

این پدیده موسوم به «پله‌های اشرین» (The Escherian Stairwell) است و برگرفته از آثار هنرمند هلندی M.C. Escher است که تصاویر سازه‌های معماری غیرممکن خلق می‌کرد.

با این حال، این پله‌ها به صورت واقعی وجود ندارند و نخستین بار توسط مایکل لاکانیاو، دانشجوی فارغ‌التحصیل فیلم و انیمیشن RIT، در سال ۲۰۱۳ به عنوان یک حقه ویدئویی ساخته شد. او با استفاده از زاویه دیدهای خاص، تدوین دقیق و جلوه‌های دیجیتال، توهم پله‌ای نامتناهی را به وجود آورد. این پروژه بخشی از یک آزمایش رسانه‌ای بود که نشان می‌داد ذهن انسان چقدر می‌تواند توسط تصاویر فریبنده تحت تأثیر قرار گیرد.

اما آیا پله‌های اشرین واقعی امکان‌پذیر است؟ در حقیقت، علم و ریاضیات هم به دنبال پاسخ به این پرسش بوده‌اند. در این مسیر، ریاضیدان ژاپنی کوکیکی سوگیهارا با ایجاد یک توهم سه‌بعدی جدید به نام «پله‌های شرودر سه‌بعدی» (3D Schröder’s Staircase) به نزدیک‌ترین نمونه ممکن به این پدیده دست یافته.

پله‌های شرودر و توهم‌های بصری سه‌بعدی

«پله‌های شرودر» (Schröder’s Stairs) یک تصویر دو‌بعدی مبهم است که توسط یوهانس شرودر، ریاضیدان آلمانی، ایجاد شده است. این تصویر شامل پله‌هایی است که بسته به نحوه نگاه کردن به آن، ممکن است به سمت بالا یا پایین دیده شوند. این دو حالت متضاد در یک تصویر باعث ایجاد سردرگمی ادراکی می‌شوند و ذهن ما در تشخیص جهت درست دچار تردید می‌شود. (یعنی برخلاف حالت قبلی فقط یک فریب ادراکی است.)

اثر هنری مشهور M.C. Escher با عنوان «Relativity» نیز از همین ایده الهام گرفته است؛ جایی که در جهان تصویر، قوانین فیزیکی مانند جاذبه به شکل غیرمعمولی تغییر می‌کنند و پله‌هایی وجود دارند که همزمان به بالا و پایین می‌روند.

اما تمامی این آثار تا پیش از این در فضای دو‌بعدی باقی مانده بودند. این سوال مطرح بود که آیا چنین سازه‌ای می‌تواند در فضای سه‌بعدی واقعی نیز ساخته شود؟

در پاسخ به این سوال، کوکیکی سوگیهارا، ریاضیدان و برنده مسابقه سال ۲۰۲۰ بهترین توهم بصری، نمونه‌ای از «پله‌های شرودر سه‌بعدی» را طراحی کرد که به لحاظ ریاضیاتی و بصری نزدیک‌ترین نسخه ممکن به این توهم در فضای واقعی است.

این سازه سه‌بعدی بر اساس هندسه‌ای خاص ساخته شده است که با قرار گرفتن در زاویه دید مشخص، به گونه‌ای به نظر می‌رسد که پله‌ها از یک طرف بالا می‌روند و از طرف دیگر پایین. برای نمونه، یک مخروط ترافیکی روی این پله‌ها قرار دارد که در یک نما روی بالاترین پله دیده می‌شود و در نمای دیگر آن، تصویر آینه‌ای، مخروط روی پایین‌ترین پله است.

در حقیقت، این سازه کاملاً صاف است و توهم صعود یا نزول پله‌ها ناشی از نحوه طراحی خطوط و زوایا و بازنمایی تصویری است که مغز ما به شکل یک پله واقعی تفسیر می‌کند.

تأثیر توهم‌های بصری بر ادراک انسان و درک واقعیت

توهم‌های بصری مانند پله‌های شرودر و پروژه پله‌های اشرین به ما نشان می‌دهند که چگونه مغز انسان در پردازش اطلاعات دیداری محدودیت‌هایی دارد و گاهی اوقات ممکن است دچار اشتباه شود. ذهن ما به دنبال الگوهای آشنا مانند شکل‌های مستطیلی و سازه‌های معماری است و سعی می‌کند تصاویر مبهم را به واقعیتی قابل فهم تبدیل کند.

این تلاش ذهنی باعث می‌شود که در مواجهه با تصاویر خاصی که به دقت طراحی شده‌اند، دچار سردرگمی ادراکی شویم؛ به طوری که یک تصویر می‌تواند به دو شکل کاملاً متفاوت و حتی متضاد تعبیر شود.

کار کوکیکی سوگیهارا نمونه‌ای از توانایی ریاضی و هنری در طراحی این نوع توهم‌ها است که در عین حال، کمک می‌کند دانشمندان و روانشناسان درک بهتری از نحوه کارکرد مغز و پردازش ادراکی انسان به دست آورند.

این توهم‌ها همچنین اهمیت بسیار زیادی در آموزش علوم شناختی و روانشناسی دارند، چرا که به شکل ملموسی نشان می‌دهند که ادراک ما از جهان، صرفاً بازتابی دقیق از واقعیت نیست، بلکه محصول فرآیندهای پیچیده ذهنی و ذهن‌آگاهی است.

ارتباط پروژه مایکل لاکانیاو با تحقیقات علمی و فلسفه ادراک

پروژه «پله‌های اشرین» مایکل لاکانیاو، گرچه به شکل یک حقه ویدئویی ساخته شد، در واقع بازتابی خلاقانه از مفاهیم علمی و فلسفی عمیقی است که در حوزه ادراک و توهم‌های دیداری مطرح شده‌اند. این پروژه به نوعی می‌تواند به عنوان یک «آزمایش فکری» مدرن تلقی شود که مرزهای بین واقعیت فیزیکی و تجربه ذهنی را به چالش می‌کشد.

مطالعات علمی درباره توهمات بصری، مانند کار کوکیکی سوگیهارا و دیگر پژوهشگران، نشان می‌دهد که مغز انسان برای ایجاد یک مدل منسجم از جهان، نیازمند اطلاعاتی است که گاهی ناقص یا گمراه‌کننده‌اند. این نقص‌ها باعث ایجاد تصاویری می‌شوند که واقعیت را به گونه‌ای غیرمنتظره و گاه غیرممکن نشان می‌دهند.

پروژه لاکانیاو با استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری و تدوین، توهم پله‌ای نامتناهی را به شکل ملموس و جذابی به نمایش گذاشت، که در عین حال تماشاگر را وادار به شک در ادراک و تفکر درباره واقعیت می‌کند. این امر موجب شد که جامعه علمی و عمومی توجه بیشتری به مفاهیم ادراک و نحوه عملکرد مغز داشته باشند.

از نظر فلسفی، این پروژه یادآور این نکته است که واقعیت تجربه‌شده ما، محصولی از ذهن ماست و ممکن است با واقعیت عینی تفاوت داشته باشد. این دیدگاه، موضوعاتی مانند ساختارهای ذهنی، تجربه‌های شخصی و محدودیت‌های ادراک را به بحث می‌گذارد.

جمع‌بندی و پیام‌های فلسفی و اخلاقی پله‌های اشرین و توهمات ادراکی

پروژه «پله‌های اشرین» و مطالعات علمی پیرامون توهمات بصری همچون «پله‌های شرودر سه‌بعدی» نه تنها نمونه‌هایی از توانایی بی‌نظیر انسان در خلق تصویر و هنر هستند، بلکه دریچه‌ای به دنیای پیچیده و شگفت‌انگیز ادراک و ذهن انسان می‌گشایند.

این پدیده‌ها به ما یادآوری می‌کنند که جهان آن‌گونه که ما می‌بینیم، لزوماً واقعیت مطلق نیست و ذهن ما می‌تواند دچار اشتباه شود. بنابراین، پذیرش شک و تردید و داشتن نگاه نقادانه به تجربیات و مشاهدات خود، امری ضروری در زندگی مدرن است.

از سوی دیگر، قدرت داستان‌سرایی و تخیل که در پروژه مایکل لاکانیاو متجلی شد، نشان می‌دهد که چگونه هنر و علم می‌توانند دست در دست هم دهند تا هم به آموزش و هم به تفریح و کنجکاوی کمک کنند.

این تجربه‌ها به ما این پیام می‌دهند که زیبایی ناشناخته‌ها و ظرفیت ذهن برای خلق واقعیت‌های جدید، نه تنها محدودیت نیست بلکه فرصت‌های بی‌نظیری برای رشد فکری، هنری و فلسفی فراهم می‌آورد.

پرسش‌های متداول (FAQ)

۱. پله‌های اشرین چیست و آیا واقعاً وجود دارد؟
پله‌های اشرین یک حقه ویدئویی ساخته‌شده توسط مایکل لاکانیاو است و در واقعیت وجود ندارد.

۲. پله‌های شرودر چه نوع توهم بصری هستند؟
پله‌های شرودر یک تصویر دو‌بعدی مبهم است که به صورت سه‌بعدی توسط ریاضیدان کوکیکی سوگیهارا به شکل توهم بصری سه‌بعدی تبدیل شده است.

۳. هدف از پروژه پله‌های اشرین چیست؟
این پروژه به چالش کشیدن باورهای ادراکی و نشان دادن قدرت ذهن انسان در تفسیر تصاویر است.

۴. چگونه مغز ما این توهم‌ها را درک می‌کند؟
مغز ما بر اساس الگوهای شناخته‌شده تلاش می‌کند تصاویر مبهم را به شکل قابل فهمی تفسیر کند، که گاهی باعث اشتباه می‌شود.

۵. چه درس‌هایی می‌توان از این توهمات بصری گرفت؟
یادگیری اهمیت شک، تردید و نگاه نقادانه نسبت به اطلاعات و تجربیات خود.

منبع: scientificamerican