Жансыз табиғатта симметрия

Симметрия болып табылады іргелі қасиеті табиғат туралы түсінік, онда, атап өткендей, академик В. И. Вернадский (1863-1945), «слагалось ішінде ондаған, жүздеген, мың ұрпақ». «Археологиялық ескерткіштерді зерттеу көрсеткендей, адамзат елең-мәдениет қазірдің өзінде болды ұсыну туралы симметрия және жүзеге асырды, оның суретте және тұрмыстық заттар. Керек болса, қолдану симметрия алғашқы қауымдық өндіру анықталуы ғана емес, эстетикалық ерекше, бірақ белгілі мери және сенімді адамын жарамдылығын практика дұрыс нысандары». Бұл сөздер біздің басқа тамаша отандасы, посвятившего зерттеу симметрия барлық өзінің ұзақ өмір, академик А. В. Шубников (1887-1970). — Туралы бастапқы түсінік геометриялық симметрия ретінде үйлесімді пропорция туралы «шамаластығы» деген мағынаны білдіреді аударғанда грек сөзі «симметрия», уақыт өте келе сатып алды әмбебап сипаты мен осознано ретінде жалпы идеясы инвариантности (яғни өзгермейтін) қатысты кейбір өзгерістер болды. Осылайша, геометриялық объект немесе физикалық құбылыс болып саналады симметричными, егер олармен жасауға болады не керек, содан кейін олар өзгермейді. Мысалы, бес бұрышты жұлдыз, тұра бұрылған 72° (360° : 5), алады бастапқы ереже, ал сіздің оятқыш бірдей сыңғырла, кез-келген бөлменің бұрышына. Бірінші мысал туралы түсінік береді бір түріне геометриялық симметрия — бұрылыс, ал екінші суреттейді маңызды физикалық симметрию — біртектілігі және изотропность (равнозначность барлық бағыттары бойынша) кеңістік. Арқасында соңғы симметрия барлық жеке құралдар (соның ішінде оятқыш) бірдей жұмыс істейді түрлі нүктелерінде кеңістік, егер, әрине, өзгермейді қоршаған физикалық шарттар. Оңай елестету, бізге қандай қуанышты Жердегі жүктеме, егер бұл симметриясы бұзылса!
Осылайша ғана емес, симметриялы нысандары қоршап тұр, біз барлық жерде, бірақ өздері многообразные физикалық және биологиялық заңдар гравитация, электр және магнетизм, ядролық өзара қуалаушылық, тігіледі жалпы барлық олар үшін симметрия принципіне. «Жаңа ғылым болып табылады емес, анықтау принципін симметрия, ал анықтау, оның жалпылық»,— деп жазды Вернадский. Шынында да, тағы Платон деңгейінде ой толғаған атомдары төрт стихий — жер, су, от және ауа — геометриялық симметричными түрінде дұрыс многогранников. Дегенмен бүгін «атомдық физика» Платон, меніңше, аңқау, принципі симметрия және екі мыңжылдық қалады негізін қалаушы қағидаты, қазіргі заманғы физика және атом физикасы. Бұл ғылым жолынан сезіну симметрия геометриялық денелерді түсінуге симметрия физикалық құбылыстар.
Сонымен, қазіргі түсінікте симметрия — бұл общенаучная философиялық категория сипаттайтын құрылымын жүйелерін ұйымдастыру. Маңызды қасиеті симметрия сақтау болып табылады (инвариантность) сол немесе өзге де белгілері (геометриялық, физикалық, биологиялық және т. б.) қатысты толық белгілі бір өзгерістерге. Математикалық аппаратымен зерттеу симметрия болып табылады, топтар теориясы және теориясы. вариант бойынша өңдеу.
«Симметрия принципі XX ғасырда қамтиды барлық жаңа. Саласындағы кристаллография, қатты дене физикасы, ол кірді облысы химия, облысы молекулалық процестерді және физика атом физикасы. Күмән жоқ оның көріністерін біз табамыз да одан алыс қоршаған бізді кешендер әлемде электрона және оған бағынышты болады құбылыстар кванттардың».
Осы сөздермен академик В. И. Вернадский және ересек бастау қысқа әңгіме қағидаттары туралы симметрия » жансыз табиғат.
1. ЗАГЛЯНЕМ » СӨЗДІК
Барлық жағдайларда жолақтардың тік, жазық фигуралар немесе кеңістіктік дене болды ұқсас, бірақ қосымша іс-қимылдар оларды біріктіруге болмайды, «іс жүзінде» болмайды, біз кездестік құбылыс симметрия. Бұл элементтер бір-біріне сәйкес келуі, көрініс және оның айналық бейнесі. Ретінде сол және оң қол. Егер біз алайық өзіне еңбегін ашып қарасақ, «Современный словарь иностранных слов», онда обнаружим, бұл симметрией түсініледі «асатын, толық сәйкестігін орналасқан бөліктерін тұтас қатысты, орта сызық,… мұндай орналасу нүктелерін нүктеге қатысты (орталық симметрия), тікелей (симметрия осі) немесе жазықтықта жазықтықта симметрия), онда әрбір екі тиісті нүктесі, жатқан бір тік симметрия орталығы арқылы өтетін, бір алғанда осіне немесе жазықтықта симметрия болады, олардан бірдей қашықтықта…»
Және бұл барлық емес, жиі шетелдік сөздер, мәндерін сөздер «симметрия» көптеген. Сол-онда тұрады артықшылығы ұқсас өрнектер, оларды пайдалануға болады жағдайда ғана емес, беруге қарсылығын анықтау немесе жай ғана біледі айқын айырмашылықтар екі арасындағы нәрселермен.
«Термині соразмерный» қолданамыз қатысты адамға, картинада немесе қандай да бір пән, ол кезде ұсақ сәйкессіздік мүмкіндік бермейді употребить деген сөз «симметриялы».
Көрейік сондай-ақ, заглянем » Энциклопедиялық сөздік. Біз обнаружим мұнда алты мақала басталатын күннен «деген сөздер «симметрия». Сонымен қатар, бұл сөз кездеседі және көптеген басқа да мақалалар жарияланды.
Математика сөз «симметрия» бар кем дегенде жеті мәндері (олардың арасында симметриялы полиномы, симметрические матрица). Логикалық бар симметриялық қарым-қатынас. Маңызды рөл атқарады симметрия » кристаллография. Қызықты түсіндіріледі симметрия биология. Онда сипатталады алты түрлі симметрия. Біз білеміз, мысалы, гребневики дисимметричны, ал гүлдері львиного аңқа ерекшеленеді билатеральной симметрией. Біз обнаружим, бұл симметрия бар музыка және хореография (би). Ол мұнда ауысу тактов. Көрсетіледі, көптеген халық әндері мен билері симметриялы салынды.
Көруге болады, бұл кажущаяся қарапайымдылығы уведет бізді алыс әлеміне ғылым мен техника мүмкіндік береді және уақыт әсеріне сынау қабілеті, біздің ми (өйткені ол запрограммирован арналған симметрию).
2. ТҮРЛЕРІ СИММЕТРИЙ
Айырмашылығы өнердің немесе техниканың, сұлулық табиғатта құрылмайды, тек қана тіркеледі, өрнектеледі. Арасында шексіз әртүрлілік нысандарын, тірі және өлі табиғаттың мол кездеседі жасаған бейнелері, кімнің түрі әрдайым тартады назарымызды. Қатарына осындай білім жатады кейбір кристалдар, көптеген өсімдіктер.
«Конформной (айналмалы) симметрия бас түрлендіру болып табылады инверсия қатысты. Қарапайымдылық үшін алайық шеңбер радиусы R орталығы нүктесі O. Инверсия бұл шеңбер ретінде анықталады мұндай түрлендіру симметрия, ол кез-келген нүктесіне P аударады нүктесін P’, орналасқан жалғасында радиус арқылы өтетін нүктесі P ендіктегі:
OP’=R2 / OP
Конформды симметрия үлкен ортақтығымен. Барлық белгілі симметрия түрлендіру: айналы көрсетуге, бұру, параллель өзгерістер білдіреді, тек жеке жағдайлар конформной симметрия.
Басты ерекшелігі конформного түрлендіру мынада: ол әрқашан сақтайды фигуралар бұрыштары мен саласына және әрқашан ауысады саласына басқа радиусы.
Бұл кристалдар қандай да бір заттар болуы мүмкін ең әр түрлі түрі, бірақ бұрыштары арасындағы гранями әрқашан тұрақты болады.
Порассуждаем туралы айналы симметрия. Оңай орнату, әрбір симметриялық жазық фигурасы мүмкін көмегімен айналар янгиабад өзі. Лайықты ғой, мұндай күрделі фигуралар, бес бұрышты жұлдыз немесе тең қабырғалы пятиугольник да симметричны. Бұл туындамаса арасынан ось, олар ерекшеленеді дәл жоғары симметрией. Және керісінше: емес, неге мұндай азайтылады, дұрыс пішіні, косоугольный параллелограмма, несимметрична. Алдымен ұсынылады қатар, оның бір еді өтетін ось симметрия. Бірақ ақыл көріңіз пайдалана онымен қалай бірден убеждаешься, бұл олай емес. Несимметрична және спираль.
Ал симметриялы фигуралар толығымен сәйкес келеді, өзінің көрсетуге, несимметричные отличны оған: шиыршық, закручивающейся оңнан солға қарай, айнадағы қолыңыздан спираль, закручивающаяся солдан оңға қарай.
Егер сіз қойыңыз, әріптер айнаның алдында, расположив оның параллель жолында болса, онда байқайсыз, бұл сол, оның симметрия осін өтіп, көлденең, табуға болады және айнасы. Ал, олардың осі орналасқан тік немесе жоқ мүлдем айналады «нечитабельными».
Бар тілдері, начертание белгілерін сүйенеді болуы симметрия. Мәселен, қытай жазуы иероглиф білдіреді дәл шынайы ортасына.
Сәулет симметрия осі ретінде пайдаланылады білдіру құралдары сәулеттік ойды. Техникада осі симметрия неғұрлым нақты белгіленеді, онда талап етіледі бағалауға ауытқу нөлдік ережелер, мысалы рульдегі жүк немесе штурвале кеме.
Симметрия көрінеді әр түрлі құрылымдар мен құбылыстар органикалық емес, әлем мен тірі табиғат. Әлем жансыз табиғат шарм симметрия енгізеді кристалдар. Әрбір снежинка — бұл кішкентай кристалл замерзшей су. Нысаны бүршіктер болуы мүмкін өте әр түрлі, бірақ олар барлық ие симметрией — бұрылыс симметрией 6-ші тәртібін, сонымен қатар, айналы симметрией.
Ал мұндай кристалл? Қатты дене, бар табиғи многогранника нысанын бар. Өзіне тән ерекшелігі сол немесе өзге заттар тұрады тұрақтылығына бұрыштарының арасындағы оны қайдан сатып гранями және қабырғалар үшін барлық білім кристалдардың белгілі бір заттар.
Бұл нысанды қырлы, санының қырлары және қабырғаларының шамасын кристалл, онда бір және сол заттың, олар айтарлықтай әр түрлі болуы бір-бірінен.
Әрбір осы заттар бар өзіндік, тек өзіне ғана тән идеалды формасы, оның кристалл. Бұл нысан қасиеті бар симметрия, яғни қасиеті кристалдардың біріктіруге әкеп, әр түрлі ережелер арқылы бұрылыстар, көрсетеді, параллель тасымалдау. Элементтерінің арасында симметрия ерекшеленеді симметриясының осі, жазықтығы, симметрия орталығы, симметрия, айна осі.