Słowo „symetria” pochodzi od greckiego συμμέτρια - proporcjonalność. Obiekt lub proces nazywamy symetrycznym, jeśli po pewnym przekształceniu pokrywa się ze sobą.
Instrukcje
Krok 1
Jeżeli przedmiot poddany odbiciu lustrzanemu nie zmienia swojego wyglądu, to ma symetrię dwustronną (dwustronną). Na przykład ciała ludzi i większości kręgowców są dwustronnie symetryczne, a płaszczyzna symetrii biegnie wzdłuż kręgosłupa.
Krok 2
Jeżeli obiekt można obrócić o 360° wokół pewnej linii prostej, a po tej operacji pokrywa się on ze sobą przed obrotem, to taką linię prostą nazywamy osią symetrii rzędu n.
Niektóre ciała geometryczne, na przykład walec i stożek, mają oś symetrii o nieskończonym porządku - można je obracać wokół tej osi pod dowolnym kątem i będą się pokrywać ze sobą. Ta symetria nazywa się osiową.
Krok 3
W naturze nieożywionej często spotyka się osie symetrii drugiego, trzeciego, czwartego, szóstego i innych rzędów, ale prawie nigdy nie spotyka się symetrii piątego rzędu. Przeciwnie, w żywej naturze jest szeroko rozpowszechniony - posiada go wiele roślin, a także zwierzęta z rzędu szkarłupni (rozgwiazdy, jeżowce, ogórki morskie itp.).
Krok 4
Symetrie geometryczne można ze sobą łączyć. Na przykład, jeśli obiekt jest symetryczny wokół dwóch niedopasowanych płaszczyzn, to te płaszczyzny muszą się ze sobą przecinać, a linia ich przecięcia będzie osią symetrii tego samego obiektu.
Obserwacje kombinacji symetrii doprowadziły francuskiego naukowca Évariste Galois do stworzenia teorii grup - jednej z ważnych gałęzi matematyki.
Krok 5
W fizyce częściej mówi się o symetrii procesów niż o obiektach. Proces nazywamy symetrycznym w odniesieniu do danej transformacji, jeśli opisujące go równanie pozostaje niezmienione (niezmienne) po takiej transformacji.
Krok 6
Twierdzenie Noether, udowodnione w 1918 r., stwierdza, że każda ciągła symetria procesów fizycznych odpowiada jej własnemu prawu zachowania, to znaczy pewnej wielkości, która nie zmienia się w oddziaływaniach symetrycznych. Na przykład symetria względem przesunięcia w czasie prowadzi do prawa zachowania energii, a symetria względem przesunięcia przestrzeni prowadzi do prawa zachowania pędu.
Krok 7
Fizycy przywiązują szczególną wagę do spontanicznego łamania symetrii. Każde takie naruszenie, gdy zostanie odkryte, prowadzi do pogłębienia naszej wiedzy o wszechświecie. Na przykład w wyniku złamania symetrii w jednym z eksperymentów z cząstkami elementarnymi teoretycznie odkryto neutrino, a następnie potwierdzono w praktyce istnienie tej cząstki.
