На первый взгляд кажется, что невозможные фигуры могут существовать только на плоскости. На самом деле невероятные фигуры могут воплощаться в трёхмерном пространстве, однако для «того самого эффекта» смотреть на них нужно с определённой точки.
Вот, например, скульптура «невозможного треугольника» в Австралии: все его углы равны 90 градусам, чего с треугольниками в обычном мире не случается. Однако с другой точки скульптура выглядит таким образом.
Искажённая перспектива — частое явление в старинной живописи. Где-то это было обусловлено неумением художников выстраивать изображение, где-то — признаком равнодушия к реализму, которому предпочитали символизм. Материальный мир был отчасти реабилитирован в Возрождение. Мастера Ренессанса начали исследовать перспективу и открыли для себя игры с пространством.

Источник: Wikipedia
Большая слава пришла к невозможным фигурам ХХ веке. Шведский художник Оскар Рутесвард в 1934 году нарисовал составленный из кубов треугольник «Opus 1», а несколькими годами позже — «Opus 2B», в котором количество кубов уменьшилось. Сам художник отмечает, что самым ценным в разработке фигур, которую он предпринял ещё в школьные годы, следует считать не создание самих рисунков, а способность понять, что нарисованное парадоксально и противоречит законам евклидовой геометрии.
Моя первая невозможная фигура появилась случайно, когда я в 1934 году в последнем классе гимназии на уроке «чиркал» в учебнике латинской грамматики, рисуя в нем геометрические фигуры.
Ещё по этой теме:

В 50-х годах ХХ века вышла статья британского математика Роджера Пенроуза, посвящённая особенностям восприятия пространственных форм, изображённых на плоскости. Статья была опубликована в «Британском журнале психологии», что многое говорит о сущности невозможных фигур. Главное в них — даже не парадоксальная геометрия, а то, как наш разум воспринимает такие явления. Как правило, требуется несколько секунд, чтобы понять, что именно «не так» не так с фигурой.
Благодаря Рождеру Пенроузу на эти фигуры взглянули с точки зрения науки, как на объекты с особыми топологическими характеристиками. Австралийская скульптура, речь о которой шла выше, представляет собой как раз невозможный треугольник Пенроуза, в котором все составляющие реальны, однако в целостность, которая может существовать в трёхмерном мире, картинка не складывается. Треугольник Пенроуза вводит в заблуждение с помощью ложной перспективы.

Источник: Wikipedia
Загадочные фигуры стали источником вдохновения и для физиков с математиками, и для художников. Вдохновившись статьёй Пенроуза, график Мауриц Эшер создал несколько литографий, которые принесли ему известность художника-иллюзиониста, и впоследствии продолжил экспериментировать с пространственными искажениями на плоскости.
В ХХ веке философия, живопись, литература обратились к уникальным и неповторимым переживаниям субъекта. Главным предметом интереса стали не действия и явления как таковые, а их восприятие, отражение в сознании. Неудивительно, что невозможная геометрия, которая прежде воспринималась как ошибка или курьёз, теперь стала самостоятельным художественным методом.
Вот ещё несколько известных фигур-парадоксов, которые до сих пор продолжают расшатывать разум зрителей.
Бесконечная лестница
Модель фигуры была разработана Рождером Пенроузом и его отцом Лайонелом Пенроузом. Изображённая ими лестница делает поворот на 90 градусов и замыкается, так то человек, если бы ему вздумалось по ней взойти, не смог бы подняться выше. На рисунке ниже видно, что собака и человек стоят на одном уровне, что тоже добавляет рисунку невозможности. Если персонажи пойдут по часовой стрелке, то будут постоянно спускаться, а если против часовой — подниматься.

Источник: illuzi.ru
Ранее такую лестницу изображал Оскар Рутесвард, о чём Пенроузы не знали, а Мауриц Эшер популяризировал образ «сумасшедшей лестницы» в искусстве, создав знаменитую работу «Относительность».
Невозможная вилка
Невозможный трезубец, бливет или даже, как его ещё называют, «вилка дьявола», представляет собой фигуру с тремя круглыми зубцами на одном конце и прямоугольными — на другом. Выходит, что объект вполне нормален в правой и левой части, а вот в комплексе получается форменное безумие.
Такой эффект достигается за счет того, что трудно однозначно сказать, где тут передний план, а где задний.

Источник: Wikipedia
Иррациональный куб
Невозможный куб (он же — «куб Эшера») появился на литографии Маурица Эшера «Бельведер». Кажется, что самим существованием этот куб нарушает все основные геометрические законы. Разгадка, как и всегда с невозможными фигурами, довольно проста: человеческому глазу свойственно воспринимать двумерные изображения как трёхмерные объекты.

Источник: Wikipedia
Читайте также:

Между тем, в трёх измерениях невозможный куб выглядел бы таким образом и с определённой точки казался бы таким же, как рисунок выше.
Невозможные фигуры представляют большой интерес для психологов, когнитивистов и эволюционных биологов, помогая больше узнать о нашем зрении и пространственном мышлении. Сегодня компьютерные технологии, виртуальная реальность и проекции расширяют возможности, так что на противоречивые объекты можно взглянуть с новым интересом.
Кроме классических примеров, которые мы привели, существует множество других вариантов невозможных фигур, а художники и математики придумывают всё новые парадоксальные варианты. Скульпторы и архитекторы используют решения, которые могут показаться невероятными, хотя их вид зависит от направления взгляда зрителя (как Эшер и обещал — относительность!).
Чтобы попробовать себя в создании объёмных невозможностей, профессиональным архитектором быть не обязательно. Существуют оригами невозможных фигур — такое можно повторить дома, скачав заготовку.
Полезные ресурсы
- Невозможный мир — ресурс на русском и английском с известными картинами, сотнями примеров невозможных фигур и программами для самостоятельного создания невероятного.
- M.C. Escher — официальный сайт М.К. Эшера, основанный фондом MC Escher Company (английский и нидерландский языки).
- Мауриц Корнелис Эшер — работы художника, статьи, биография (русский язык).
Оформление статьи: Невозможный куб в 3D Max. Рендеринг: Андрей Устюжанин.