彭羅斯階梯（Penrose stairs）是一個有名的幾何學悖論，指的是一個始終向上或向下但卻走不到頭的階梯，可以被視為彭羅斯三角形的一個變體，在此階梯上永遠無法找到最高的一點或者最低的一點。彭羅斯階梯由英國數學家羅傑·彭羅斯及其父親遺傳學家列昂尼德·彭羅斯於1958年提出。
彭羅斯階梯不可能在三維空間內存在，但只要放入更高階的空間，彭羅斯階梯就可以很容易的實現。如同莫比烏斯環、克萊因瓶。
這個“不可能臺階”是由英國遺傳學家列昂尼爾·S·彭羅斯和他的兒子數學家羅傑爾·彭羅斯發明的，後者於1958年把它公佈於眾，人們常稱這臺階為“彭羅斯臺階”。荷蘭畫家莫里茨·埃舍爾對此深感興趣，他在他的石版畫“攀高和下行”中充分地利用了“彭羅斯臺階”。
潘洛斯階梯，曾出現在電影《盜夢空間》裡面的清醒夢境中。Arthur 展示給Ariadne看的奇怪階梯，以及Arthur繞到傭兵背後的樓梯間，這是一座無限循環的階梯。這種不可能出現的物體來自於將三維物體描繪於二維平面時出現的錯視現象。本來這些對象不可能實際在三維空間構造出來，因為這些錯視和觀看角度密切相關，不過可以利用計算機3D繪圖做到很接近的程度，畢竟觀看者看到的依舊是顯示在二維平面屏幕上的圖像。
但是這個潘洛斯階梯真的存在嗎？亦或是隻是利用了人類的視覺錯亂關係而已？要知道一些所謂的學說，有些時候也只是利用了人們的視覺錯誤而已。當然，這並不代表潘洛斯階梯就是錯誤的。
羅徹斯特理工學院的建築師打破平面的侷限，在校園裡建造一座“潘洛斯階梯”，並且將相關的視頻資料發佈出去了，通過影片可以知道，人物快速的走上樓梯，消失在了鏡頭前，但是幾乎同時，又從鏡頭角落的下層樓梯處走了上來。
這個視頻在當時引起了不小的反響，但是後來經過相關的報道才知道，這只是經過剪輯的技巧得來的，這樣也證明了到目前為止並沒有潘洛斯階梯的存在，這個視頻製作的目的就是為了能夠將潘洛斯階梯傳播出去，讓更多的人知道這個，以求更多的人來解答這個世界性質的難題。
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