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Triángulo de Penrose

Triángulo de Penrose

El triángulo de Penrose , también conocido como tribar de Penrose , tribar imposible , [1] o triángulo imposible , [2] es un objeto imposible triangular , una ilusión óptica que consiste en un objeto que puede representarse en un dibujo en perspectiva. No puede existir como un objeto sólido en el espacio euclidiano tridimensional ordinario, aunque su superficie puede incrustarse isométricamente (doblarse pero no estirarse) en el espacio euclidiano de cinco dimensiones. [3] Fue creado por primera vez por el artista sueco Oscar Reutersvärd en 1934. [4] Independientemente de Reutersvärd, el triángulo fue ideado y popularizado en la década de 1950 por el psiquiatra Lionel Penrose y su hijo, el matemático y premio Nobel Roger Penrose , quien lo describió como "imposibilidad en su forma más pura". [5] Aparece de forma destacada en las obras del artista MC Escher , cuyas representaciones anteriores de objetos imposibles lo inspiraron en parte.

Descripción

Un modelo de triángulo de Penrose giratorio para mostrar la ilusión. En el momento de la ilusión, parece haber un par de caras violetas (una parcialmente ocluida) unidas en ángulos rectos, pero en realidad son caras paralelas y la cara parcialmente ocluida es interna, no externa.

El triángulo parece ser un objeto sólido , formado por tres vigas rectas de sección transversal cuadrada que se unen en ángulo recto en los vértices del triángulo que forman. Las vigas pueden estar rotas, formando cubos o cuboides.

Esta combinación de propiedades no puede ser realizada por ningún objeto tridimensional en el espacio euclidiano ordinario . Un objeto así puede existir en ciertas variedades euclidianas tridimensionales . [6] Una superficie con las mismas distancias geodésicas que la superficie representada del tribar, pero sin que se conserven su forma plana y sus ángulos rectos, también puede existir en el espacio euclidiano de cinco dimensiones, que es el espacio euclidiano de menor dimensión dentro del cual esta superficie puede ser incrustada isométricamente. [3] También existen formas sólidas tridimensionales, cada una de las cuales, cuando se observa desde un cierto ángulo, parece igual a la representación bidimensional del triángulo de Penrose en esta página (como, por ejemplo, la imagen adyacente que representa una escultura en Perth , Australia ). El término "Triángulo de Penrose" puede referirse a la representación bidimensional o al objeto imposible en sí.

Si se traza una línea alrededor del triángulo de Penrose, se forma una banda de Möbius de cuatro bucles. [7]

Representaciones

Una versión impresa en 3D de la ilusión del Triángulo de Reutersvärd

La litografía Cascada (1961) de MC Escher representa un curso de agua que fluye en zigzag a lo largo de los lados largos de dos triángulos de Penrose alargados, de modo que termina dos pisos más alto de lo que comenzó. La cascada resultante, que forma los lados cortos de ambos triángulos, impulsa una rueda hidráulica . Escher señala que para mantener la rueda girando, ocasionalmente se debe agregar algo de agua para compensar la evaporación . Un tercer triángulo de Penrose se encuentra entre los otros dos, formado por dos segmentos de vía fluvial y una torre de soporte. [8]

Esculturas

Véase también

Referencias

  1. ^ Pappas, Theoni (1989). "El tribar imposible". El placer de las matemáticas: descubrir las matemáticas a tu alrededor . San Carlos, California: Wide World Publ./Tetra. pág. 13.
  2. ^ Brouwer, James R.; Rubin, David C. (junio de 1979). "Un diseño simple para un triángulo imposible". Percepción . 8 (3): 349–350. doi :10.1068/p080349. PMID  534162. S2CID  41895719.
  3. ^ ab Zeng, Zhenbing; Xu, Yaochen; Yang, Zhengfeng; Li, Zhi-bin (2021). "Una incrustación isométrica del triángulo imposible en el espacio euclidiano de menor dimensión" (PDF) . En Corless, Robert M.; Gerhard, Jürgen; Kotsireas, Ilias S. (eds.). Maple en la educación y la investigación en matemáticas: 4.ª conferencia de Maple, MC 2020, Waterloo, Ontario, Canadá, del 2 al 6 de noviembre de 2020, Documentos seleccionados revisados ​​. Springer International Publishing. págs. 438–457. doi :10.1007/978-3-030-81698-8_29. ISBN 9783030816988.
  4. ^ Ernst, Bruno (1986). "Las figuras imposibles de Escher en un nuevo contexto". En Coxeter, HSM ; Emmer, M.; Penrose, R. ; Teuber, ML (eds.). MC Escher Art and Science: Proceedings of the International Congress on MC Escher, Roma, Italia, 26–28 de marzo de 1985 . Holanda Septentrional. págs. 125–134.Véase en particular la pág. 131.
  5. ^ Penrose, LS ; Penrose, R. (febrero de 1958). «Objetos imposibles: un tipo especial de ilusión visual». British Journal of Psychology . 49 (1): 31–33. doi :10.1111/j.2044-8295.1958.tb00634.x. PMID  13536303.
  6. ^ Francis, George K. (1988). "Capítulo 4: El tribar imposible". Un libro ilustrado topológico . Springer. págs. 65-76. doi :10.1007/978-0-387-68120-7_4. ISBN 0-387-96426-6.Véase en particular la página 68, donde Francis atribuye esta observación a John Stillwell .
  7. ^ Gardner, Martin (agosto de 1978). «Juegos matemáticos: una banda de Möbius tiene un espesor finito, por lo que en realidad es un prisma torcido». Scientific American . 239 (2): 18–26. doi :10.1038/scientificamerican1278-18. JSTOR  24960346.
  8. ^ MC Escher: La obra gráfica . Taschen. 2000. pág. 16.ISBN 9783822858646.
  9. ^ Федоров, Ю. (1972). "Невозможное-Возможно". Техника Молодежи . 4 : 20–21.

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