Slovo „symetrie“pochází z řeckého συμμέτρια - proporcionality. Objekt nebo proces se nazývá symetrický, pokud se po nějaké transformaci shoduje sám se sebou.
Instrukce
Krok 1
Pokud objekt vystavený zrcadlovému odrazu nezmění svůj vzhled, pak má bilaterální (bilaterální) symetrii. Například těla lidí a většiny obratlovců jsou oboustranně symetrické a rovina symetrie probíhá podél páteře.
Krok 2
Pokud lze objekt otočit o 360 ° kolem určité přímky a po této operaci se před rotací shoduje sám se sebou, pak se taková přímka nazývá osa symetrie n-řádu.
Některá geometrická tělesa, například válec a kužel, mají osu symetrie nekonečného řádu - mohou se kolem této osy otáčet v libovolném úhlu a budou se shodovat samy se sebou. Tato symetrie se nazývá axiální.
Krok 3
V neživé přírodě se často nacházejí osy symetrie druhého, třetího, čtvrtého, šestého a dalšího řádu, ale symetrie pátého řádu se téměř nikdy nesetká. V živé přírodě je naopak velmi rozšířená - je posedlá mnoha rostlinami i živočichy řádu ostnokožců (hvězdice, mořští ježci, mořské okurky atd.).
Krok 4
Geometrické symetrie lze navzájem kombinovat. Například pokud je objekt symetrický kolem dvou neodpovídajících rovin, musí se tyto roviny protínat navzájem a čára jejich průniku bude osou symetrie stejného objektu.
Pozorování kombinací symetrií vedlo francouzského vědce Évariste Galois k vytvoření teorie grup - jedné z důležitých odvětví matematiky.
Krok 5
Ve fyzice se mluví častěji o symetrii procesů než o objektech. Proces se nazývá symetrický s ohledem na konkrétní transformaci, pokud rovnice, která ji popisuje, zůstane po takové transformaci nezměněna (neměnná).
Krok 6
Noetherova věta, prokázaná v roce 1918, uvádí, že jakákoli spojitá symetrie fyzikálních procesů odpovídá jejímu vlastnímu zákonu zachování, tj. Určité veličině, která se v symetrických interakcích nemění. Například symetrie s ohledem na posun v čase vede k zákonu zachování energie a symetrie s ohledem na posun prostoru vede k zákonu zachování hybnosti.
Krok 7
Fyzici přikládají zvláštní důležitost spontánnímu narušení symetrie. Každé takové narušení, pokud je objeveno, vede k prohloubení našich znalostí o vesmíru. Například kvůli rozbití symetrie v jednom z experimentů s elementárními částicemi bylo teoreticky objeveno neutrino a poté byla existence této částice potvrzena v praxi.