在自然科学的各个学科中都有一些内涵丰富的图像，它们对知识的解读不可缺货。有些图像结构匀称，本身就具备了平衡、对称等美学特点，故常常被“有心的”画家一眼相中，作为绘画创作的形像基础。荷兰画家埃舍尔就是这样一个科学谜，他常常阅读科学著作，用他自己的话来说，他主要是看看书中的图，内容是看不懂的。他根据“科学图像”创作了许多让人耳目一新的好作品，堪称科学与艺术结合的典范。依据“彭罗斯台阶”（Penrose Step）创作的《上行和下行》就是其中之一。
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图1. 彭罗斯台阶
图1所示的“彭罗斯台阶”是由数学物理学家罗杰·彭罗斯设计的。彭罗斯是英国皇家学会会员，曾经与霍金一起研究宇宙天文学,取得了不少成果。空闲时间他喜欢与他父亲（一位有名的遗传学家）一起玩玩几何图形，设计出了许多不同凡响的几何图，彭罗斯台阶就是其中之一。此台阶十分奥妙：如果沿逆时针方向行走，台阶逐级升高，却没有一个最高；同样，如果沿顺时针方向走，台阶逐级下降，也没有最低。当然，这样的几何体客观上是不存在的。埃舍尔创作的名画《上行和下行》（图2）对彭罗斯台阶作了更为精彩的诠释。他画了一栋巍峨的宫殿，台阶就围绕在建筑物顶的四周。有两队巡逻的士兵，一队登阶朝上、永远不断地走上台阶；另一队走下台阶，也永远不会到达最低，如此循环往复、永远没有一个尽头！
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图2. 埃舍尔《上行和下行》
埃舍尔的再创作为几何图形增添了艺术人文元素，在写实的画面中蕴含丰富的科学内涵和神秘色彩，使画耐人寻味更有看头。
