تقارن

عدم تقارن

ریتم- این تناوب عناصر در یک توالی خاص است.

ریتم یکی از رایج ترین ابزارها برای ایجاد یک ترکیب هماهنگ است. این ابزار ارتباط طبیعت و فعالیت انسان ، از جمله خلاق ، با جهان را منعکس می کند ...

به راستی ، چگونه می توان انکار کرد که بسیاری از فرایندهای زندگی انسان چرخه ای است؟ فرد ریتم قلب ، تنفس ، حرکت ریتمیک را هنگام راه رفتن ، دویدن ، رقص احساس می کند. هرگونه فعالیت کاری با حرکات موزون ، یعنی با تکرارها همراه است. مهمترین نشانه های ریتم تکرار پدیده ها ، عناصر یا فرم ها ، منظم بودن تناوب آنها است. "ریتم" در لغت به معنای "ضرب و شتم ، بعد" است (از یونانی "rafmos").

ریتم ها را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:

- متریک یا یکنواخت (تکرار بدون تغییر) ؛

- جهت دار (تغییرات منظم به تناوب اضافه می شود) ؛

- تکرار;

- ریتم گروه بندی.

با توجه به ماهیت خطوط ، ریتم را می توان به تقسیم کرد سرراست و منحنی شکل.

ریتم اتفاق می افتد سادهوقتی برخی از نظمات تغییر می کند (شکل ، رنگ ، بافت یا فاصله بین عناصر تغییر می کند) ، و بغرنجهنگامی که تغییرات در ریتم در چندین پارامتر همزمان اتفاق می افتد. به عنوان مثال ، پیکربندی شکل تغییر می کند و اشباع رنگ رخ می دهد ، یا فاصله بین عناصر تغییر می کند و در همان زمان شکل کاهش می یابد ، که همچنین ویژگی های بافت آن را تغییر می دهد.

ترکیبات متریک با استاتیک مشخص می شوند. استاتیک حالت استراحت ، تعادل است. Ornament به عنوان نمونه بارز ردیف متریک عمل می کند.

اگرچه تکرار متریک به خودی خود الگویی است ، اما هنوز هماهنگ نیست. اگر همان نت را بی وقفه در موسیقی تکرار کنید یا یک ترکیب معماری بر روی تکرار فقط یک عنصر بسازید ، هماهنگی ایجاد نمی شود. ظاهراً ، ما تکرار را از لحظه ای که متوقف نمی شویم تعداد عناصر را فوراً درک کنیم ، شروع می کنیم. از این منظر ، پنج تکرار هنوز یک سری نیستند ، زیرا ما ناخودآگاه عناصر آن را می شماریم. وقتی تعداد تکرارها از شش ، هفت فراتر رفت ، ما شمارش آنها را متوقف می کنیم ، و عناصر را به صورت جداگانه ، بلکه به صورت گروهی درک نمی کنیم.

با این حال ، طبیعت یکنواختی و یکنواختی را تحمل نمی کند. شما نمی توانید دو درخت یکسان یا دو سنگ ریزه یکسان پیدا کنید - با وجود تمام شباهت ها و ویژگی های مشترک ، آنها هنوز در پارامترهای خاص متفاوت هستند. درک ما از واقعیت پیرامون دقیقاً به همین ترتیب ترتیب داده شده است - ما از ضربه یکنواخت ریزش قطره از شیر آزاردهیم ، حصار یکنواخت و بدون نقص و جزئیات مشخص ما را خسته می کند ، مجموعه تلویزیونی بی نهایت طولانی و یکنواخت برزیل با تکرار طرح طرح بارها ما را دیوانه می کند ...

بنابراین ، هر ریتمی در طراحی باید شروع به تغییر یکنواخت قبل از مرز شود. با اعتدال همه چیز خوب است و خوب است که این معیار را بدانید یا احساس کنید. ساده ترین راه برای فهمیدن این موضوع این است که خود را جای بیننده قرار دهید.

استفاده از ترکیبی از متر و ریتم در ترکیبات کاملاً امکان پذیر است. تکرار متریک سری موزون به خلق قطعات کاملاً اصیل کمک می کند. به نظر می رسد که با استفاده از یک ابزار یکسان ، دستیابی به چنین طیف گسترده ای از راه حل ها غیرممکن است. اما به عنوان مثال ، هنرمند V. Vasarely با همه کارهای خود خلاف این را اثبات می کند. هر یک از آثار وی بی نظیر و بی نظیر است.

هرگونه اختلال در ریتم جلب توجه می کند ، ریتم را می شکند ، می توانید لهجه های لازم را قرار دهید.

ریتم یکی از "گرزهای جادویی" است که می توانید با آن حرکت را در هواپیما منتقل کنید.

چرا ریتم حرکت را منتقل می کند؟ این به دلیل ویژگی خاص بینایی ما است. نگاه ، از یک عنصر تصویری به دیگری منتقل می شود ، شبیه به آن ، خود ، به همان شکل ، در حرکت شرکت می کند.

تقارن (از یونانی. هویت ، شباهت ، مطابقت) مطابقت یک شکل نسبت به یک محور تقارن ، نقطه یا صفحه است.

عدم تقارن - عدم تعادل ، تعادل

تقارن یکی از عمیق ترین قوانین طبیعت را دنبال می کند - دستیابی به پایداری. ویژگی اصلی ترکیب متقارن تعادل است. تقارن هماهنگ است ، اما اگر هر تصویری متقارن شود ، پس از مدتی ما با کارهای شاد ، اما یکنواخت احاطه خواهیم شد. در بسیاری از موارد ، لازم است که عمدا تقارن در ترکیب را بشکنید ، در غیر این صورت انتقال حرکت ، تغییر ، تناقض دشوار است.

ما در همه جا با تقارن روبرو می شویم - در طبیعت ، فناوری ، هنر ، علوم. به عنوان مثال ، تقارن ذاتی پروانه و برگ افرا ، تقارن اشکال ماشین و صفحه ، تقارن در ساختار موزون شعر و عبارت موسیقی ، تقارن ساختار اتمی مولکول ها و بلورها

مفهوم تقارن در کل تاریخ چند صد ساله خلاقیت انسان جریان دارد. این دانش از همان ابتدای دانش بشر یافت می شود ، بطور گسترده توسط همه ، بدون استثنا ، در زمینه های علوم مدرن مورد استفاده قرار می گیرد. اصول تقارن در فیزیک و ریاضیات ، شیمی و زیست شناسی ، مهندسی و معماری ، نقاشی و مجسمه سازی ، شعر و موسیقی نقش مهمی دارد. قوانین طبیعت حاکم بر تصویر پدیده هایی که از نظر تنوع پایان ناپذیر هستند ، به نوبه خود از اصول تقارن پیروی می کنند.

ساده ترین نما تقارن - آینه ... یک جسم یا شکل که می تواند توسط یک هواپیما به دو نیمه تقسیم شود ، بنابراین وقتی این سوارها روی هم قرار می گیرند این نیمه ها با هم تقارن آینه داشته باشند. این تقارن ذاتی است ، به عنوان مثال ، در بدن انسان ، بدن حیوانات و موارد دیگر. تقارن آینه به تصور متانت و آرامش کمک می کند ، زیرا باعث می شود هر دو نیمه تصویر برابر با نگاه ما باشد.

نوع متفاوتی از تقارن در شکل هایی وجود دارد که بدون کمک انعکاس آینه ، اما از طریق چرخش حول یک محور عمود بر صفحه تصویر ، با خود هم تراز شده اند. آی تی - تقارن محوری ، و تعداد این ترازها را در طول یک چرخش کامل دایره ای شکل ، ترتیب محور می نامند. تقارن محوری می تواند از دوم تا بی نهایت باشد. بی نهایت تعداد زیادی با تقارن محوری وجود دارد ، اما همه آنها به وضوح سازمان یافته و به طور مساوی در اطراف یک مرکز واحد برای آنها توزیع شده اند. تمام زوایای پیچ ها باید برابر باشند. تقارن محوری اغلب در طبیعت یافت می شود و در تزئینات بسیار گسترده است. اول از همه ، روزت ها به شکل هایی با تقارن محوری تعلق دارند. تصویری با تقارن محوری ، احساس حرکت ، چرخش در اطراف مرکز خود را ایجاد می کند.

شما اغلب می توانید رزت ها را نه تنها با تقارن محوری ، بلکه با یک آینه نیز مشاهده کنید. چنین فرم هایی بسیار متعادل و آرام تر از فرم های قبلی هستند. به نظر می رسد این فرم کاملتر است ، زیرا چرخشی را بیان نمی کند و عناصر مساوی از مرکز آن جدا می شوند. شاید به همین دلیل است که رزهای با این دو نوع تقارن به گسترده ترین شکل تبدیل شده اند.

در امتداد یک خط خاص ، می توان از همان انگیزه ها به طور مساوی فاصله گرفت. این با استفاده از یک تزئین خطی یا حاشیه تشکیل می شود انتقال موازی ،که می تواند به طور نامحدود در هر دو جهت در جهت خط ادامه یابد. این نوع تقارن دیگری است: اگر کل ردیف زینتی را با یک انگیزه در امتداد خط محوری حرکت دهیم ، آنگاه هر یک از شکل ها به جای همسایه روی هم قرار می گیرند ، یعنی مرز با خودش ترکیب می شود.

در هنر زینت ، پر کردن صفحه با همان شکلهای خطی معمولاً استفاده می شود. در ریاضیات به چنین کاشی کاری گفته می شود پارکت (در طراحی - زیور آلات مشبک ) شناخته شده است که فقط دو نوع شکل - متوازی الاضلاع مختلف (شامل مستطیل ، مربع و لوزی) و شش ضلعی با اضلاع موازی جفتی صفحه را کاملاً بدون شکاف و همپوشانی پر می کنند ، فقط با استفاده از ترجمه ها ، جهت را حفظ می کنند.

انواع تقارن - (آینه ، مفصل گردنده ، پخش ، پارکت ، ترکیبی)

خصوصیات و کیفیت ترکیبات

ارتباط متقابل تکتونیک و ساختار فضایی - حجمی

نگرش فضا-مادهدارای خصوصیات تکتونیکی و نسبت است حجم-فضا - ایده ای از ماهیت ساختار فضایی - حجمی.

شکل. 2.37 - تجلی زمین ساختی در فرم

ساختار باید کار کند. سطح مقطع بیش از حد عناصر سازه ای با حاشیه ایمنی جامد ، به ویژه سازه های باز ، سطح زیبایی این محصولات را به شدت کاهش می دهد. هر چه اطمینان از کار یک ساختار خاص کمتر باشد ، دلیل بیشتری برای زیبایی از نظر زیبایی دارد. این فرمول همچنین بیانگر ارتباط آلی زمین ساختی با ساختار فضایی - حجمی است.

در جهان باستان تقارن شرط زیبایی قلمداد می شد. به نظر می رسد تصویر جهان متقارن است. یونانیان باستان جهان را متقارن می دانستند و فیثاغورس از کروی بودن کره زمین و حرکت آن در امتداد یک کره صحبت می کرد.

تقارن- اصل سازماندهی ترکیب ، جایی که عناصر به درستی نسبت به صفحه ، محور یا مرکز قرار بگیرند. وقتی یک شکل را به دور یک مرکز ، محور یا صفحه می چرخانید ، عناصر متقارن کاملاً با یکدیگر تراز می شوند. تقارن انواع مختلفی دارد.

تقارن یکی از قابل توجه ترین و بارزترین خصوصیات ترکیب است. آی تی به معنای ، با کمک آن فرم سازه های معماری ، ماشین آلات ، ماشین آلات سازمان یافته است ، لوازم خانگی و غیره. و فعال ترین آن منظم بودن

ساده ترین نوع تقارن است آینه کاری شده- بر اساس برابری دو قسمت از شکل ، یکی نسبت به دیگری به عنوان یک جسم و انعکاس آن در یک آینه واقع شده است. صفحه خیالی که چنین شکل را به نصف تقسیم می کند صفحه تقارن نامیده می شود. هنگام طراحی وسیله نقلیه در استودیوهای طراحی ، هنگامی که نیمی از مدل پلاستلین به آینه متصل می شود و درک بصری اندازه واقعی جسم ارزیابی می شود ، از نوع مشابه مشابهی به طور گسترده استفاده می شود. تقارن آینه در وسایل و سوغاتی های خانگی بسیار گسترده است.

نوع دیگر تقارن است محوری تقارن - به دلیل همخوانی (سازگاری) حاصل شده توسط چرخش شکل در مورد محور تقارن ، به عنوان مثال خطی که وقتی دور آن چرخید ، شکل می تواند بارها و بارها با خودش تراز شود.

تقارن محوری با فاصله برابر نقاط نسبت به محور مشخص می شود (و نه صفحه ، مانند مورد اول). یک شکل متقارن ، همانطور که می چرخد \u200b\u200b، به دور یک محور می چرخد \u200b\u200bو در محدوده منحنی توصیف کننده آن باقی می ماند. نمونه ای از این تقارن را می توان در جهان ارگانیک یافت ، اما حتی بیشتر در عینی و مصنوعی. در جهان ارگانیک ، چنین است مخروط کاج، سیب یا آجیل. در میان اشیا artificial مصنوعی اجسام متقارن ، تعداد بی نهایت ظروف ، و محصولات چرخان ، و جزئیات معماری، و غیره.

تنوع مشخصه مارپیچ تقارن ، که ناشی از حرکت مارپیچی یک نقطه یا خط در اطراف یک محور ثابت است. از تقارن مارپیچی معمولاً در عناصر انواع مختلف ماشین آلات ، ماشین آلات ، هواپیماها ، بخارها ، پله های مارپیچ استفاده می شود.

با این حال ، طراح اغلب مجبور است با تظاهر عدم تقارن در اشکال متقارن کنار بیاید. آگاهی از این نوع الگوها می تواند در کار بر روی ترکیب ماشین آلات ، ماشین ها و دستگاه های مختلف کمک کند.

تقارن مطلق عملاً در طبیعت وجود ندارد. در مورد فناوری ، به طور معمول ، فرم ابزار ماشین آلات ، ماشین آلات ، دستگاه ها و تجهیزات مختلف نیز دارای تقارن است که ناشی از شرایط عملکرد آنها و در نتیجه ویژگی های طراحی است.

عدم تقارن در تقارن می تواند به روش های مختلف ایجاد شود. در بعضی موارد ، این یک عدم تقارن ساختار فنی است که در ظاهر خارجی جسم منعکس نمی شود (به عنوان مثال: ترتیب عرضی موتور).

به عنوان یک قاعده ، در ابزارهای ماشین ، با یک شکل کلی متقارن ، قسمتهای جداگانه مکانیسم به طور نامتقارن قرار دارند ، به عنوان مثال: کنترل ها.

مهم است که چنین انحرافاتی از تقارن در شکل دهی اشتباه به نظر نرسد ، بلکه بیان و فردیت خاصی به فرم می بخشد.

برای فرمهایی که انحراف از تقارن دقیق را ممکن می سازند ، با توسعه یک شروع نامتقارن ، ممکن است لحظه ای متوقف شود که جسم متقارن باشد. بنابراین ، منطقی است که در مورد وجود حدود خاصی صحبت کنیم ، فراتر از آن ، بی نظمی فرم شکل می گیرد.

عدم تقارن- اصل سازماندهی فرم ، که بر اساس تعادل پویای عناصر است ، بر تأثیر حرکت آنها در کل است. از نظر ریاضیات ، مفهوم عدم تقارن فقط عدم تقارن است. در طراحی ، تقارن و عدم تقارن دو روش مخالف سازمان منظم فرم فضایی هستند ، تابع خود قوانین داخلی... عدم تقارن به هیچ وجه محدود به تخریب تقارن نیست. وحدت هدف ساختن یک سیستم نامتقارن و همچنین یک سیستم متقارن است. با این حال ، به روش دیگری حاصل می شود. تعادل بصری هویت قطعات و چیدمان آنها جایگزین می شود. تابع بودن قطعات اصلی ترین وسیله برای ترکیب یک ترکیب نامتقارن است.

اگر یک فرم متقارن به راحتی و بلافاصله درک شود ، یک فرم نامتقارن به تدریج خوانده می شود.

یک فرم نامتقارن برای برخی از محصولات به همان اندازه عینی است که نتیجه حل یک مسئله عملکردی است به عنوان شکلی که برای برخی دیگر متقارن است. با این حال ، بین این دو ویژگی فرم تفاوت اساسی وجود دارد.

هماهنگی فرم نامتقارن توسعه یافته بر اساس است رابطه سخت بسیاری از الگوهای ترکیب ، از آنجا که عناصر فرم با محور تقارن به یکدیگر متصل نیستند.

تقارن به تنهایی هماهنگی را تضمین نمی کند ، همانطور که عدم تقارن به معنای ناهماهنگی نیست.

کل تاریخ هنر ، معماری ، فن آوری تأیید می کند که ترکیبات نامتقارن ، چه ساده و چه پیچیده ، از نظر ارزش زیبایی شناسی ، از ترکیب متقارن کم نیستند. در عین حال ، کار بر روی یک محصول نامتقارن دشوارتر است - این به شهود توسعه یافته و احساس ظریف تعادل ترکیب نیاز دارد. کار بر روی محصولات چند عنصری با OPS پیچیده ، به ویژه دشوار است که قسمتهای جداگانه آن دارای محورهای تقارن خاص خود باشند.

عدم تقارن به تغییرات نسبت حساس است ، بنابراین ، هنگام کار بر روی یک شکل نامتقارن ، طراح با توجه ویژه لازم است که به سیستم متناسب مربوط شود.

با توجه به فرم های متقارن ، ما بر تابع بودن عناصر تمرکز نکردیم ، زیرا تقارن خود به تبعیت کمک می کند.

شکل نامتقارن از این مبنای سازماندهی محروم است ، و تابع بودن عناصر آن بر اساس بسیاری از قوانین ظریف تر است ، که در مجموع به تعادل ترکیب تبدیل می شوند.

برای هماهنگی شکل نامتقارن ، تجزیه و تحلیل مقدماتی دقیق به ویژه ضروری است. در اینجا ، همه چیز معمولاً بر اساس تفاوت های ظریف ساخته می شود. وظیفه اصلی دستیابی به یکپارچگی فرم است.

در فناوری ، عدم تقارن فرم به عنوان کیفیت ترکیب ابزار ماشین آلات ، ماشین آلات ، دستگاه ها و تجهیزات مختلف منعکس کننده اصل توسعه ساختار فنی آنها ، طرح کلی مهندسی آنها است.

موسسه تجارت بین المللی NOU VPO خاور دور

دانشکده اقتصاد و تجارت بین الملل

تست

طبق "مفاهیم علوم طبیعی مدرن"

موضوع: "اصول تقارن و عدم تقارن"

تکمیل شده: دانش آموز gr. 319 - BU

E.A. Kostina

کد 09-BU-08

بررسی شده توسط: داوطلب علوم اجتماعی ، دانشیار

Zyablova E.Yu.

خبروفسک 2009

برنامه کار

مقدمه 3

1. تقارن به عنوان یک معیار زیبایی شناختی. عملیات و انواع تقارن. اصول تقارن. پنج

2. انواع تقارن و عدم تقارن در طبیعت - خصوصیات جهان ماده. مفهوم تقارن و عدم تقارن در زیست شناسی. سیزده

3. بخش طلایی - قانون تجلی هماهنگی طبیعت. 26

نتیجه گیری 31

فهرست مراجع

معرفی

معنای اصلی تقارن تناسب ، شباهت ، شباهت ، ترتیب ، ریتم ، تراز بودن قطعات در یک ساختار منسجم است. تقارن و ساختار با یکدیگر پیوند ناگسستنی دارند. اگر بعضی از سیستم ها ساختاری داشته باشند ، لزوماً دارای تقارن است. ایده تقارن همچنین از اهمیت استثنایی به عنوان یک اصل پیشرو در درک ساختار دانش علوم طبیعی برخوردار است. ارزش ابتکاری و اهمیت روش شناختی اصل تقارن به سختی قابل بحث است. شناخته شده است که هنگام حل مشکلات خاص علمی ، این اصل نقش یک معیار حقیقت را بازی می کند.

تقارن یکی از اساسی ترین و یکی از عمومی ترین قوانین جهان است: طبیعت بی جان ، زنده و جامعه. ما در همه جا تقارن را پیدا می کنیم. مفهوم تقارن در کل تاریخ چند صد ساله خلاقیت انسان جریان دارد. این دانش از قبل در ریشه دانش بشری پیدا شده است. بدون استثنا در تمام زمینه های علوم مدرن به طور گسترده ای استفاده می شود.

تقارن چیست؟ چرا تقارن به معنای واقعی کل کل جهان پیرامون ما را فرا می گیرد؟ در اصل ، دو گروه تقارن وجود دارد.

گروه اول شامل تقارن موقعیت ها ، فرم ها ، ساختارها است. این تقارنی است که می توانید مستقیماً ببینید. می توان آن را تقارن هندسی نامید.

گروه دوم مشخصه تقارن پدیده های فیزیکی و قوانین طبیعت است. این تقارن در بنیان تصویر طبیعی - علمی جهان نهفته است: می توان آن را تقارن فیزیکی نامید.

در طول هزاره ها ، در طول تمرین اجتماعی و آگاهی از قوانین واقعیت عینی ، بشر داده های زیادی را جمع آوری کرده است که نشانگر وجود دو گرایش در جهان اطراف ما است: از یک طرف ، به نظم دقیق ، هماهنگی و از طرف دیگر دیگر ، به نقض آنها. مدتهاست که مردم به درستی شکل بلورها ، گلها ، لانه زنبوری و سایر اشیا natural طبیعی توجه می کنند و این تناسب را در آثار هنری ، در اشیایی که ایجاد می کنند ، از طریق مفهوم تقارن تولید می کنند.

دانشمند مشهور جی نیومن می نویسد: "تقارن" رابطه سرگرم کننده و شگفت انگیزی بین اشیا objects ، پدیده ها و نظریه هایی ایجاد می کند که به نظر می رسد از لحاظ ظاهری با هیچ چیز ارتباطی ندارند: مغناطیس زمینی ، حجاب زن ، نور قطبی ، انتخاب طبیعی ، نظریه گروه ، تغییر و تحولات ، عادات کاری زنبورهای عسل در کندو ، ساختار فضا ، نقاشی گلدان ها ، فیزیک کوانتوم ، گلبرگ های گل ، الگوهای تداخل اشعه X ، تقسیم سلولی جوجه تیغی ها ، تنظیمات تعادل بلورها ، کلیساهای جامع رومانسک ، دانه های برف ، موسیقی ، نظریه نسبیت ... ".

1. تقارن به عنوان یک معیار زیبایی شناختی. عملیات و انواع تقارن. اصول تقارن.

یکی از نتایج غیرمستقیم SRT انیشتین ، نیاز به تجزیه و تحلیل مفاهیم به ظاهر شناخته شده ای بود که بسیاری از نسل ها آن را چیزی آشنا می دانستند و نیازی به توضیح نداشت ، که وی اثبات کرد.

در این راستا می توان تاریخ علم را به عنوان تاریخچه تلاش در جهت روشن سازی محتوا و دامنه کاربرد مفاهیم علمی نشان داد. و در اینجا موفقیت همیشه با مفاهیمی همراه بوده است که از نظر زیبایی شناسی برجسته بوده اند. تقارن را می توان به چنین مفاهیمی نسبت داد ، که از زمان های بسیار قدیم به جای یک مفهوم کاملاً علمی ، به عنوان یک معیار زیبایی شناختی قلمداد می شدند.

تقارن (از یونانی Symmetria - تناسب) - همگنی ، تناسب ، هماهنگی ، تغییر ناپذیری ساختار یک شی object مادی نسبت به تحولات آن. این نشانه کمال و کمال است. با از دست دادن عناصر تقارن ، جسم کمال و زیبایی خود را از دست می دهد ، یعنی مفهوم زیبایی شناسی

رنگ زیبایی شناختی تقارن به معنای عام آن سازگاری یا تعادل بخشهای منفرد جسم است که در یک کل واحد ، هماهنگی تناسبات بهم پیوسته است. از زمان های بسیار قدیم ، بسیاری از مردم مفهوم تقارن را به معنای گسترده ای به عنوان برابری تعادل و هماهنگی دارند. تخیل و نبوغ پایان ناپذیر هنرمندان و صنعتگران در تزئینات هندسی از همه قرن ها گرفته شده است. محدودیت های خلاقیت آنها با چهارچوب های سختگیرانه ، نیاز به رعایت دقیق اصول تقارن بود. تفسیر غیرقابل مقایسه گسترده تر ، ایده های تقارن را اغلب می توان در نقاشی ، مجسمه سازی ، موسیقی ، شعر یافت. عملیات تقارن غالباً به عنوان كانونی عمل می شود كه پله های باله تابع آنهاست: حرکات متقارن است كه اساس رقص را ایجاد می كند. در بسیاری از موارد ، این زبان تقارن است که برای بحث در مورد آثار هنری تجسمی مناسب ترین است ، حتی اگر آنها در انحراف از تقارن متفاوت باشند یا سازندگان آنها سعی کنند عمدا از آن جلوگیری کنند.

عملیات تقارن زیر را می توان تشخیص داد:

■ بازتاب در صفحه تقارن (بازتاب در آینه) ؛

■ چرخش در اطراف محور تقارن (تقارن چرخشی) ؛

■ بازتاب در مرکز تقارن (وارونگی) ؛

■ انتقال (پخش) شکل از راه دور ؛

■ چرخش مارپیچی.

بازتاب در صفحه تقارن

بازتاب معروف ترین و متداول ترین نوع تقارن در طبیعت است. آینه دقیقاً همان چیزی را که "می بیند" بازتولید می کند ، اما ترتیب مورد بحث معکوس می شود: دست راست دوتایی شما واقعاً باقی می ماند ، زیرا انگشتان به ترتیب معکوس بر روی آن قرار دارند. احتمالاً همه از کودکی با فیلم "پادشاهی آینه های کج" آشنا هستند ، جایی که نام همه شخصیت ها به ترتیب معکوس خوانده می شود.

تقارن آینه را می توان در همه جا یافت: در برگ و گل گیاهان ، معماری ، تزئینات. بدن انسان ، اگر فقط در مورد ظاهر خارجی آن صحبت کنیم ، دارای تقارن آینه ای است ، هرچند کاملاً سختگیرانه نیست. علاوه بر این ، تقارن آینه ای تقریباً در بدن همه موجودات زنده ذاتی است و چنین تصادفی به هیچ وجه اتفاقی نیست. اهمیت مفهوم تقارن آینه را نمی توان بیش از حد بیان کرد.

هر چیزی که می تواند به دو نیمه مساوی آینه تقسیم شود دارای تقارن آینه است. هر یک از نیمه ها به عنوان بازتاب آینه دیگری عمل می کنند و صفحه ای که آنها را جدا می کند صفحه بازتاب آینه یا به سادگی صفحه آینه نامیده می شود. این صفحه را می توان عنصر تقارن و عملیات مربوطه - عمل تقارن نامید.

بازتاب در آینه یکی از روشهای تکرار یک شکل است که منجر به یک الگوی متقارن می شود. اگر نه از یک آینه ، بلکه از دو آینه استفاده می کنید ، می توانید دستگاهی به نام کالیدوسکوپ تهیه کنید که در سال 1819 توسط D. Brewster کشف شد. کالیدوسکوپ دو نوع تقارن را ترکیب می کند: آینه ای و چرخشی. با قرار دادن آینه ها در یک زاویه خاص می توانید بازتاب ، بازتاب انعکاس و ... را مشاهده کنید. مجموعه الگوهای همیشه در حال تغییر چشم همه را مجذوب خود می کند.

اگر دو آینه با هم تلاقی نداشته باشند ، اما به موازات یکدیگر نصب شده باشند ، پس به جای یک تزئین با عناصر واقع در یک دایره ، یک الگوی بی پایان به دست می آید ، که تکرار می شود و شبیه یک حاشیه یا روبان ساخته شده از پارچه است.

ما هر روز با الگوهای متقارن سه بعدی روبرو می شویم: اینها بسیاری از ساختمانهای مسکونی مدرن هستند ، و گاهی اوقات کل بلوک ها ، جعبه ها و جعبه هایی که در انبارها انباشته شده اند ، اتمهای یک ماده در حالت بلوری یک شبکه کریستالی تشکیل می دهند - عنصری از تقارن سه بعدی . در همه این موارد ، موقعیت صحیح به شما امکان می دهد از فضا به صورت اقتصادی استفاده کنید و ثبات را تضمین کنید.

تقارن چرخشی

اگر آن را با زاویه ای در اطراف محور بچرخانید ، ظاهر آن تغییر نمی کند. تقارن حاصل تقارن چرخشی نامیده می شود. به عنوان مثال بازی کودکان "چرخنده" با تقارن چرخشی است. در بسیاری از رقص ها ، شکل ها بر اساس حرکات چرخشی است ، که اغلب فقط در یک جهت انجام می شوند (یعنی بدون بازتاب) ، به عنوان مثال ، رقص های گرد.

برگها و گلهای بسیاری از گیاهان دارای تقارن شعاعی هستند. این یک تقارن است که در آن یک برگ یا گل ، در حال چرخش به دور محور تقارن ، به درون خود عبور می کند. در سطح مقطع بافت هایی که ریشه یا ساقه گیاه را تشکیل می دهند ، تقارن شعاعی به وضوح قابل مشاهده است. گل آذین های بسیاری از گل ها نیز به طور شعاعی متقارن هستند.

بازتاب در مرکز تقارن

نمونه ای از یک شی با بالاترین تقارن که مشخصه این عمل تقارن است ، یک توپ است. اشکال کروی در طبیعت کاملاً گسترده هستند. آنها در جو (قطرات مه ، ابر) ، هیدروسفر (میکروارگانیسم های مختلف) ، لیتوسفر و فضا رایج هستند. هاگ و گرده گیاهان ، قطره های آب آزاد شده در حالت بی وزنی بر روی یک فضاپیما دارای شکل کروی هستند. در سطح متا کهکشانی ، بزرگترین ساختارهای کروی کهکشان های کروی هستند. هرچه خوشه کهکشان چگالتر باشد ، به شکل کروی نزدیکتر است. خوشه های ستاره ای نیز کروی هستند.

پخش ، یا انتقال یک شکل به فاصله

پخش یا انتقال موازی یک شکل از فاصله ، هر الگویی است که بدون محدودیت تکرار شود. می تواند یک بعدی ، دو بعدی ، سه بعدی باشد. پخش در جهات مشابه یا مخالف الگوی یک بعدی را تشکیل می دهد. پخش در دو جهت غیر موازی الگویی دو بعدی را تشکیل می دهد. کف های پارکت ، الگوهای کاغذ دیواری ، روبان های توری ، مسیرهای آسفالت شده از آجر یا کاشی ، شکل های بلوری الگوهایی را تشکیل می دهند که هیچ مرز طبیعی ندارند.

هنگام مطالعه زیور آلات مورد استفاده در چاپ ، همان عناصر تقارن در ترسیم کف کاشی کاری یافت می شود. مرزهای زینتی با موسیقی همراه هستند. در موسیقی ، عناصر ساختاری متقارن شامل عملیات تکرار (پخش) و وارونگی (بازتاب) است. این عناصر تقارن است که در مرزها یافت می شود.

اگرچه در بیشتر موارد موسیقی کاملاً متقارن نیست ، اما بسیاری از قطعات موسیقی بر اساس عملیات تقارن است. آنها به ویژه در ترانه های کودکانه بسیار مشهود هستند ، که ظاهراً به راحتی به خاطر سپرده می شوند. عملیات تقارن در موسیقی قرون وسطی و رنسانس ، در موسیقی دوران باروک (اغلب به شکل بسیار پیچیده) یافت می شود. در زمان I.S. باخ ، وقتی تقارن یک اصل مهم در ترکیب بندی بود ، نوعی بازی با هولوکاست های موسیقی رواج پیدا کرد. یکی از آنها در حل "قوانین" مرموز بود. Canon یکی از اشکال موسیقی چند صدایی است که بر اساس اجرای مضمون اجرا می شود که در صداهای دیگر توسط یک صدا هدایت می شود. آهنگساز موضوعی را پیشنهاد داد و مخاطبان مجبور بودند عملیات تقارن مورد نظر خود را هنگام تکرار موضوع حدس بزنند.

طبیعت ، معماها را از نوع مخالف تنظیم می کند: یک کانون کامل به ما پیشنهاد می شود ، و ما باید قوانین و انگیزه هایی را پیدا کنیم که زمینه ساز الگوها و تقارن موجود هستند و بالعکس ، به دنبال الگوهایی باشیم که با تکرار انگیزه بوجود می آیند طبق قوانین مختلف اولین رویکرد منجر به مطالعه ساختار ماده ، هنر ، موسیقی ، تفکر می شود. رویکرد دوم ما را با مشکل تصور یا طرح مواجه می کند ، که از زمان های بسیار قدیم هنرمندان ، معماران ، موسیقیدانان ، دانشمندان را نگران کرده است.

پیچ می چرخد

پخش را می توان با بازتاب یا چرخش ترکیب کرد تا عملیات تقارن جدید ایجاد شود. چرخش با تعداد مشخصی درجه ، همراه با ترجمه به فاصله محور چرخش ، تقارن مارپیچی - تقارن یک راه پله مارپیچ را ایجاد می کند. نمونه ای از تقارن مارپیچی ، چینش برگها روی ساقه بسیاری از گیاهان است.

سر آفتابگردان شاخه هایی دارد که به صورت مارپیچ های هندسی قرار دارند و از مرکز خارج می شوند. جوانترین اعضای مارپیچ در مرکز هستند.

در چنین سیستم هایی ، می توانید دو خانواده مارپیچ را مشاهده کنید که در جهت مخالف از هم باز می شوند و از زاویه های نزدیک به هم تلاقی می کنند. اما به همان اندازه که جلوه های تقارن در دنیای گیاهان جالب و جذاب است ، هنوز هم بسیاری از اسرار حاکم بر فرایندهای توسعه وجود دارد.

به دنبال گوته ، که در مورد گرایش طبیعت به مارپیچ صحبت کرد ، می توان فرض کرد که این حرکت در یک مارپیچ لگاریتمی انجام می شود ، هر بار از یک نقطه مرکزی ، ثابت و ترکیبی از حرکت ترجمه (پسوند) با یک چرخش.

انواع تقارن زیر را نیز می توان تشخیص داد پرتو شعاعی و دو طرفه تقارن موجود در طبیعت است.

تقارن شباهت

یک عروسک تودرتو ، یک گل رز ، یا یک سر کلم را در نظر بگیرید. نقش مهمی در هندسه همه این اجسام طبیعی با شباهت قطعات مشابه آنها بازی می شود. چنین قسمتهایی ، البته توسط بعضی از قوانین هندسی عمومی ، اما هنوز ناشناخته برای ما ناشناخته است که به ما امکان می دهد آنها را از یکدیگر استنباط کنیم.

بنابراین ، عملیات تقارن ذکر شده در بالا را می توان با یک عمل تقارن شباهت ، که نوعی تشبیه ترجمه ها ، بازتاب ها در صفحه ها ، چرخش های اطراف محورها است ، تکمیل کرد تنها با این تفاوت که با افزایش یا کاهش همزمان قسمت های مشابه شکل -ry و فاصله بین آنها

تقارن شباهت ، که در فضا و زمان تحقق می یابد ، همه جا در طبیعت بر روی هر چیزی که رشد می کند آشکار می شود. و دقیقاً به اشکال در حال رشد است که تعداد بی شماری از گیاهان ، حیوانات و بلورها متعلق به آن است. شکل تنه درخت مخروطی است ، به شدت کشیده است. شاخه ها معمولاً در امتداد یک خط مارپیچ در اطراف تنه قرار دارند. این یک مارپیچ ساده نیست: به تدریج به سمت بالا تبدیل می شود. و شاخه ها با نزدیک شدن به بالای درخت خود کم می شوند. بنابراین ، در اینجا ما با یک محور مارپیچی از تقارن شباهت سر و کار داریم.

زیستن طبیعت در هر یک از نمودهای آن همان هدف ، همان معنای زندگی را آشکار می کند: هر جسم زنده ای خودش را در خودش تکرار می کند. وظیفه اصلی زندگی LIFE است ، و شکل قابل دسترس بودن وجود موجودات جداگانه مجتمع است. و نه تنها سازمانهای بدوی ، بلکه سیستمهای فضایی پیچیده ، مانند انسان ، توانایی شگفت انگیزی را در تکرار معنای واقعی کلمه از نسلی به نسل دیگر از اشکال یکسان ، همان مجسمه ها ، صفات شخصیتی ، همان حرکات و رفتار نشان می دهند.

کدام معجزه می تواند قدرتمندتر از ظهور زندگی جدید به تخیل انسان ضربه بزند؟ فضایی که هیچ نبود تبدیل به یک درخت ، یک سیب ، یک شخص می شود. ظهور یک موجود زنده یک پدیده جدایی ناپذیر است ، این یک آئین مقدس است ، زیرا یک شخص نمی داند چگونه غیر قابل تقسیم را بدون تجزیه آن تشخیص دهد.

طبیعت شباهت را به عنوان برنامه ژنتیکی جهانی خود آشکار می کند. کلید تغییر نیز شبیه بودن است. شباهت ، زندگی در کل طبیعت را اداره می کند. شباهت هندسی یک اصل کلی از سازمان فضایی ساختارهای زنده است. برگ افرا مانند برگ افرا ، توس - توس است. تشابه هندسی در تمام شاخه های درخت زندگی نفوذ می کند.

هر سلول مسکونی ، متعلق به یک ارگانیسم کامل و عملکرد تولید مثل آن را به یک موجود جدید ، خاص و واحد وجود داشته باشد ، در مرحله رشد در آینده متحمل می شود ، این نقطه "آغاز" است ، که ، به عنوان یک نتیجه از تقسیم ، تبدیل به یک شی ، شبیه به اصلی است. این انواع ساختارهای زنده را متحد می کند ، به همین دلیل ، کلیشه هایی از زندگی وجود دارد: یک شخص ، یک گربه ، یک سنجاقک ، یک کرم خاکی. آنها به طور بی پایان تفسیر می شوند و با مکانیسم های تقسیم متفاوت هستند ، اما همان کلیشه های سازمان ، شکل و رفتار باقی می مانند.

همانطور که موجودات زنده جدایی ناپذیر از یک نوع معین از زندگی ، که در زنجیره منشعب شده آن به طور مداوم قرار گرفته اند ، شبیه به یکدیگر هستند ، اعضای جداگانه آنها نیز از نظر عملکرد ، شبیه به یکدیگر هستند.

حتی می توان یادآوری کرد که عملکرد بینایی به عنوان یک کل ، مانند ساختار دقیق اندام های ادراک بصری ، تابع اصل جهانی سازماندهی زندگی است - اصل تشابه هندسی.

تعیین سازمان فضایی ارگانیسم های زنده ، زاویه درست ، که اتفاقاً بر فرایندهای فیزیکی نیز نظارت می کند ، با نیروی جاذبه زندگی را سازمان می دهد. زیست کره (لایه زندگی موجودات زنده) نسبت به خط ثقل عمودی متعامد است. ساقه های عمودی گیاهان ، تنه درختان ، سطوح افقی اجسام آب و به طور کلی پوسته زمین یک زاویه درست را تشکیل می دهند. هدف مستقیم واقعیت عینی ادراک بصری است: برجسته سازی زاویه راست ساختار شبکیه را در یک زنجیره از اتصالات عصبی انجام دهید. دید به انحنای خطوط مستقیم ، انحراف از عمودی و افقی حساس است. زاویه راست زیر مثلث بر فضای تقارن شباهت ها حاکم است و همانندی ، همانطور که قبلاً ذکر شد ، هدف زندگی است. هر دو خود طبیعت و قسمت اولیه انسان در قدرت هندسه هستند ، هم به عنوان ذات و هم به عنوان نماد ، تابع تقارن هستند. مهم نیست که اشیا of طبیعت چگونه ساخته شده اند ، هر کدام ویژگی اصلی خود را دارند که در فرم منعکس می شود ، خواه یک سیب باشد ، یک دانه چاودار یا یک شخص.

2. انواع تقارن و عدم تقارن در طبیعت - خصوصیات جهان ماده. مفهوم تقارن و عدم تقارن در زیست شناسی.

تقارن در طبیعت

با نگاهی دقیق به طبیعت اطراف می توانید موارد رایج را حتی در ناچیزترین موارد و جزئیات مشاهده کنید. شکل برگ درخت تصادفی نیست: کاملا منظم است. برگ ، همانطور که بود ، از دو نیمه کم و بیش یکسان به هم چسبانده شده است ، که یکی از آنها نسبت به دیگری آینه شده است. تقارن برگ سرسختانه تکرار می شود ، چه یک کاترپیلار ، پروانه ، اشکال و غیره

گل ها ، قارچ ها ، درختان ، چشمه ها دارای تقارن پرتوی شعاعی هستند. در اینجا می توان یادآوری کرد که روی گلها و قارچ های غیر انتخاب شده ، درختان در حال رشد ، یک چشمه آبشار یا ستون بخار ، صفحات تقارن همیشه به صورت عمودی جهت دارند.

بنابراین ، می توان یک قانون کلی را ، که به وضوح و در همه جا در طبیعت آشکار می شود ، به صورت تا حدودی ساده و شماتیک ، فرموله کرد: بالا یا پایین نسبت به سطح زمین ، از تقارن پرتوی شعاعی به صورت فن صفحات تقارن متقاطع پیروی می کند. هر چیزی که نسبت به سطح زمین به صورت افقی یا مایل رشد کرده و حرکت کند ، تحت تقارن دو طرفه ، تقارن برگ است. این قانون جهانی نه تنها از گلها ، حیوانات ، مایعات و گازهای به راحتی متحرک بلکه از سنگهای سفت و سخت نیز پیروی می کند. این قانون بر تغییر شکل ابرها تأثیر می گذارد. در یک روز بدون باد ، آنها دارای شکل گنبدی شکل با تقارن پرتوی شعاعی کم و بیش واضح هستند.

تأثیر قانون تقارن جهانی در حقیقت کاملاً بیرونی ، خشن است و مهر خود را فقط به شکل خارجی اجسام طبیعی تحمیل می کند. ساختار و جزئیات داخلی آنها از او فرار می کند.

عدم تقارن در طبیعت

عدم تقارن مولکولی توسط L. Pasteur کشف و کشف شد ، وی توانست کریستالهای چپ و راست اسید تارتاریک را جدا کند. عدم تقارن بلورهای کوارتز در فعالیت نوری آن است. برخلاف مولکولهای طبیعت بی جان ، مولکولهای مواد آلی دارای ویژگی نامتقارن مشخص هستند.

اگر فرض کنیم که تعادل با حالت استراحت و تقارن مشخص می شود و عدم تقارن با حرکت و حالت عدم تعادل همراه است ، در این صورت مفهوم تعادل در زیست شناسی نقش کمتری نسبت به فیزیک ندارد. قانون عمومی زیست شناسی - اصل تعادل ترمودینامیکی پایدار سیستم های زنده ، ویژگی شکل بیولوژیکی حرکت ماده را تعیین می کند. در واقع ، تعادل ترمودینامیکی پایدار (عدم تقارن) اصلی ترین اصلی است که نه تنها تمام سطوح شناخت موجودات زنده را در بر می گیرد ، بلکه به عنوان یک اصل کلیدی برای تعیین و تصمیم گیری در مورد منشا حیات روی زمین نیز عمل می کند.

مفهوم تعادل را می توان نه تنها از جنبه ایستا بلکه از جنبه پویا نیز در نظر گرفت. یک محیط متقارن در حالت تعادل ترمودینامیکی در نظر گرفته می شود ، محیطی با آنتروپی بالا و حداکثر اختلال ذرات. یک محیط نامتقارن با نقض تعادل ترمودینامیکی ، آنتروپی کم و نظم زیاد ساختار مشخص می شود.

هنگام در نظر گرفتن یک جسم انتگرال ، تصویر تغییر می کند. سیستم های متقارن ، مانند بلورها ، با حالت تعادل و نظم مشخص می شوند. اما سیستم های نامتقارن که اجسام زنده هستند ، با تعادل و نظم نیز مشخص می شوند ، با این تفاوت که در حالت اخیر ما با یک سیستم پویا روبرو هستیم.

بنابراین ، تعادل ترمودینامیکی پایدار (یا عدم تقارن) یک سیستم استاتیک ، شکل دیگری از بیان تعادل پویای پویا ، نظم بالا و ساختار ارگانیسم در تمام سطوح آن است. چنین سیستم هایی را سیستم های دینامیکی نامتقارن می نامند. در اینجا فقط لازم است اشاره کنیم که ساختار ماهیت پویایی دارد.

مفهوم تعادل نه تنها ایستا است ، بلکه جنبه پویایی نیز دارد. حالت تقارن و حرکت به طور کلی عدم تعادل نیست ، بلکه حالت تعادل پویا است. در اینجا می توانیم درباره اندازه گیری تقارن به طور کلی صحبت کنیم ، دقیقاً همانطور که در فیزیک با مفهوم حرکت کار می کنند.

عدم تقارن به عنوان یک خط تقسیم بین طبیعت زنده و بی جان

پاستور دریافت که تمام اسیدهای آمینه و پروتئین هایی که موجودات زنده را تشکیل می دهند ، "چپ دست" هستند ، یعنی از نظر خصوصیات نوری متفاوت هستند. او سعی کرد با عدم تقارن ، ناهمسانگردی جهانی فضا ، منشأ "چپ گرایی" طبیعت زنده را توضیح دهد.

جهان یک کل نامتقارن است و زندگی به شکلی که در آن ظاهر می شود باید تابعی از عدم تقارن جهان و عواقب ناشی از آن باشد. برخلاف مولکولهای طبیعت بی جان ، مولکولهای مواد آلی دارای ویژگی نامتقارن مشخص هستند. پاستور با اهمیت زیادی به عدم تقارن ماده زنده ، آنرا تنها خط مشخصی برای تعیین مرز بین طبیعت زنده و بی جان دانست ، یعنی آنچه ماده زنده را از ماده غیر زنده متمایز می کند. دانش مدرن ثابت کرده است که در موجودات زنده ، مانند بلورها ، تغییر ساختار با تغییر در خصوصیات مطابقت دارد.

طبیعت بی جان با غلبه تقارن مشخص می شود ؛ در انتقال از طبیعت بی جان به زنده ، عدم تقارن در سطح خرد غالب است. عدم تقارن در سطح ذرات بنیادی غلبه مطلق ذرات بر ضد ذرات در قسمت ما از جهان است.

همه اینها از اهمیت زیاد تقارن و عدم تقارن در طبیعت زنده و بی روح صحبت می کند ، ارتباط آنها را با خصوصیات اساسی جهان ماده ، با ساختار اشیا material مادی در سطوح خرد ، کلان و مگا ، با خواص مکان و زمان به عنوان اشکال وجود ماده. واقعیت های جمع آوری شده توسط علم ، ماهیت عینی تقارن و عدم تقارن را به عنوان یکی از مهمترین خصوصیات حرکت و ساختار ماده ، مکان و زمان ، همراه با ویژگی هایی از جمله ناپیوسته و مداوم ، متناهی و نامحدود نشان می دهد.

توسعه علوم طبیعی مدرن به این نتیجه می رسد که یکی از برجسته ترین مظاهر قانون وحدت و مبارزه مخالفان ، وحدت و مبارزه تقارن و عدم تقارن در ساختار تقارن و فرایندهایی است که در زندگی و غیر طبیعت زنده ، این تقارن و انحراف از دسته های نسبی جفت شده هستند.

بنابراین ، تقارن در زمینه دانش ریاضی ، عدم تقارن - در زمینه دانش بیولوژیکی نقش دارد. بنابراین ، اصل تقارن تنها اصلی است که به موجب آن می توان ماده ای با منشا زیست شناختی را از ماده ای غیر زنده تشخیص داد. پارادوکس: ما نمی توانیم به این سوال پاسخ دهیم که زندگی چیست ، اما راهی برای تشخیص زندگی از غیر زنده داریم.

مفهوم تقارن و عدم تقارن در زیست شناسی.

فیثاغورثی ها (قرن 5 قبل از میلاد) در ارتباط با توسعه دکترین هماهنگی خود توجه را به پدیده تقارن در طبیعت زنده از اوایل یونان باستان جلب کردند. در قرن نوزدهم آثار منفرد در تقارن گیاهان (دانشمندان فرانسوی O. P. Decandol ، O. Bravo) ، حیوانات (آلمانی ، E. Haeckel) و مولکول های زیست زا (دانشمندان فرانسوی A. Veshan ، L. Pasteur و دیگران) ظاهر شد. در قرن بیستم اشیا biological بیولوژیکی از نقطه نظر نظریه عمومی تقارن (دانشمندان شوروی Yu.V. Wolf ، V.N. Beklemishev ، B.K. Weinstein ، فیزیکوشیمی دان هلندی F.M. Yeger ، تبلور نویسان انگلیسی به سرپرستی J. Bernal) و دکترین درست بودن و چپ گرایی (شوروی) مورد مطالعه قرار گرفتند. دانشمندان VI Vernadsky ، VV Alpatov ، GF Gauze و دیگران ؛ دانشمند آلمانی V. Ludwig). این کارها منجر به شناسایی جهت خاصی در نظریه تقارن - تقارن زیستی در سال 1961 شد.

بیشترین تقارن ساختاری اشیا biological بیولوژیکی به شدت مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه تقارن ساختارهای زیستی - مولکولی و ابر مولکولی - از نقطه نظر تقارن ساختاری امکان شناسایی انواع تقارن ممکن برای آنها را فراهم می کند ، و در نتیجه تعداد و نوع تغییرات احتمالی ، دقیقاً شکل خارجی و داخلی را توصیف می کند ساختار اشیا biological بیولوژیکی فضایی این امر منجر به استفاده گسترده از مفاهیم تقارن ساختاری در جانورشناسی ، گیاه شناسی و زیست شناسی مولکولی شد. تقارن ساختاری در درجه اول به شکل یک یا تکرار منظم ظاهر می شود. در نظریه کلاسیک تقارن ساختاری ، ساخته شده توسط دانشمند آلمانی I.F.Gessel ، E.S فدوروف و دیگران ، نوع تقارن یک جسم را می توان با مجموعه ای از عناصر تقارن آن توصیف کرد ، به عنوان مثال ، چنین عناصر هندسی (نقاط ، خطوط ، صفحات) ، نسبت به آنها که قطعات یکسان از جسم مرتب شده اند. به عنوان مثال ، نمای تقارن یک گل phlox یک محور مرتبه 5 است که از وسط گل عبور می کند. از طریق عملکرد خود تولید می شود - 5 دور (72 ، 144 ، 216 ، 288 و 360 درجه) ، که در هر کدام از آنها گل با خودش مطابقت دارد. نوع تقارن شکل پروانه یک صفحه است که آن را به دو نیمه تقسیم می کند - چپ و راست ؛ عملیاتی که با استفاده از هواپیما انجام می شود ، یک تصویر آینه ای است و "ساخت" نیمه چپ راست ، نیمه راست چپ و شکل پروانه را با خود ترکیب می کند. نمای تقارن رادیولارین Lithocubus geometricus علاوه بر محورهای چرخش و صفحات انعکاس ، مرکز تقارن را نیز شامل می شود. هر خط مستقیمی که از طریق یک نقطه واحد در داخل رادیالاریا در دو طرف آن و در فواصل مساوی کشیده شود ، با همان نقاط (مربوطه) شکل مطابقت دارد. عملیاتی که با استفاده از مرکز تقارن انجام می شود بازتابی در یک نقطه است و پس از آن شکل رادیولار نیز با خودش همسو می شود.

در طبیعت زنده (و همچنین در حالت بی جان) ، به دلیل محدودیت های مختلف ، معمولاً انواع تقارن به طور قابل توجهی کمتر از حد نظری است. به عنوان مثال ، در مراحل پایین تر رشد طبیعت زنده ، نمایندگان تمام کلاس های تقارن نقطه ای - تا موجوداتی که با تقارن چند وجهی منظم و یک توپ مشخص می شوند ، وجود دارد. با این حال ، در مراحل بالاتر تکامل ، گیاهان و حیوانات وجود دارد که عمدتا به اصطلاح اصطلاحاً نامیده می شوند. تقارن محوری (نوع n) و اکتینومورفیک (نوع n (متر) (در هر دو مورد n می تواند مقادیر 1 تا take را بدست آورد). اشیاio زیستی با تقارن محوری (برگ پیچک ، چتر دریایی Aurelia insulinda ، گل پیچک) فقط با محور تقارن مرتبه n. وقتی این ارقام به دور محور تقارن بچرخند ، قسمتهای مساوی هر یک از آنها به ترتیب 1 ، 4 ، 5 برابر با یکدیگر برابر می شوند (محورهای 1 ، 4 ، مرتبه 5). پیچک برگ نامتقارن است. اشیاio زیستی تقارن اکتینومورفیک (پروانه ؛ برگ اسید ؛ تقارن ، به ترتیب 1 × متر ، 3 × متر. پروانه با تقارن دو یا دو طرفه مشخص می شود) با یک محور مرتبه n و صفحات متر متقاطع مشخص می شوند این محور: در حیات وحش ، متداولترین تقارن شکل n \u003d 1 و 1 × m \u003d m ، به ترتیب تقارن و تقارن دو طرفه ، یا دو طرفه نامیده می شود.

عدم تقارن مشخصه برگ اکثر گونه های گیاهی است ، تقارن دو طرفه تا حدودی برای شکل خارجی بدن انسان ، مهره داران و بسیاری از مهرگان است. در ارگانیسم های متحرک ، این تقارن ظاهراً با تفاوت حرکات بالا به پایین و جلو به عقب مرتبط است ، در حالی که حرکات چپ به راست آنها یکسان است. نقض تقارن دو جانبه آنها به طور حتم منجر به مهار حرکت یکی از طرفین و تبدیل حرکت ترجمه به یک حرکت دایره ای می شود. در دهه 50-70. قرن بیستم مطالعه فشرده (در درجه اول در اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی) تحت اصطلاح قرار گرفتند. اشیا biological بیولوژیکی نا متقارن (اشیا biological بیولوژیک D و L بی متقارن: 1. گلهای گلدان ؛ 2. پوسته حلزون برکه ؛ 3. مولکول های اسید تارتاریک ؛ 4. برگهای بگونیا.). مورد اخیر می تواند حداقل در دو تغییر وجود داشته باشد - به شکل تصویر اصلی و آینه ای آن (آنتی پد). علاوه بر این ، یکی از این اشکال (مهم نیست که کدام یک) راست یا D (از لاتین dextro) نامیده می شود ، دیگری - چپ یا L (از لاتین laevo). هنگام مطالعه شکل و ساختار اشیا biological بیولوژیکی D- و L ، تئوری عوامل عدم تقارن ایجاد شد ، و این امکان را برای هر جسم D- یا L از دو یا چند (تا یک تعداد نامحدود) اصلاحات (برگ لیندن ، امکان وجود اجسام نا متقارن را در بیش از دو تغییر نشان می دهد برای یک برگ لینن ، جدا کننده ها 4 ویژگی ریخت شناسی دارند: عرض و طول غالب ، محل تجمع نامتقارن و خم شدن رگ اصلی ، زیرا هر یک از جدا کننده ها می توانند به دو روش خود را نشان دهند - در (+) یا (-) -فرم ها - و بر این اساس ، منجر به تغییرات D- یا L می شود ، تعداد تغییرات احتمالی 2 4 \u003d 16 خواهد بود ، نه دو) ؛ در عین حال حاوی فرمولهایی برای تعیین تعداد و نوع دومی بود. این نظریه منجر به کشف اصطلاحا شد. ایزومری بیولوژیکی (اشیا biological مختلف بیولوژیکی از یک ترکیب.

هنگام مطالعه وقوع اشیا biological بیولوژیکی ، مشخص شد که در بعضی موارد D- اشکال غالب است ، در بعضی دیگر L- اشکال ، در برخی دیگر اغلب به یک اندازه نشان داده می شوند. بچامپ و پاستور (دهه 40 قرن نوزدهم) و در دهه 30 میلادی. قرن بیستم دانشمند اتحاد جماهیر شوروی GF Gause و دیگران نشان داده اند که سلولهای موجودات تنها یا عمدتا از اسیدهای آمینه L ، پروتئین های L ، اسیدهای D-deoxyribonucleic ، قندهای D ، L- آلکالوئیدها ، D- و L-ترپن ها و غیره ساخته می شوند. چنین ویژگی اساسی و مشخصه سلولهای زنده ، که پاستور آن را عدم تقارن پروتوپلاسم نامید ، سلول را همانطور که در قرن 20 تاسیس شد ، با متابولیسم فعال تری فراهم می کند و از طریق مکانیسم های پیچیده بیولوژیکی و فیزیکوشیمیایی بوجود آمده است که در این روند تکامل دانشمند اتحاد جماهیر شوروی V.V. Alpatov در سال 1952 بر روی 204 گونه گیاه عروقی دریافت که 93.2٪ از گونه های گیاهی متعلق به نوع L- ، 1.5٪ است - با دوره D ضخیم شدن مارپیچ دیواره رگهای خونی ، 5.3٪ از گونه ها - نوع نژادی (تعداد عروق D تقریباً برابر با تعداد عروق L است).

هنگام مطالعه اجسام بیولوژیکی D- و L ، مشخص شد که برابری بین فرم D- و L در تعدادی از موارد به دلیل تفاوت در خصوصیات فیزیولوژیکی ، بیوشیمیایی و سایر موارد نقض می شود. یکی از ویژگی های مشابه طبیعت زنده عدم تقارن زندگی نامیده می شد. بنابراین ، تأثیر مهیج اسیدهای آمینه L بر روی حرکت پلاسما در سلول های گیاهی ده ها و صدها برابر بیشتر از همان اثر شکل D آنها است. بسیاری از آنتی بیوتیک ها (پنی سیلین ، گرامیسیدین و غیره) حاوی اسیدهای آمینه D از نظر شکل با اسیدهای آمینه L بیشتر از نظر باکتری کش هستند. چغندر قند مارپیچی L-kop رایجتر 8-44٪ (بسته به نوع آن) سنگین تر و حاوی 0.5-1٪ قند بیشتر از D-kop است.

مطالعه وراثت صفات در فرمهای D و L نشان داد که راست بودن یا چپ گرایی آنها می تواند ارثی ، غیر ارثی باشد ، یا دارای ویژگی اصلاح طولانی مدت است. این بدان معناست که حداقل در بعضی موارد می توان راست دستی و چپ دستی موجودات و اجزای آنها را با عملکرد ترکیبات شیمیایی جهش زا یا غیر جهش زا تغییر داد. به طور خاص ، سویه های D (با استفاده از مورفولوژی کلنی) میکروارگانیسم Bacillus mycoides ، وقتی روی کاغذ با D- ساکارز ، L-dngitonin ، D- تارتاریک اسید رشد می کنند ، می توانند به سویه های L تبدیل شوند و L نیز می توانند تبدیل شوند. به سویه های D تبدیل می شوند و آنها را روی آگار با اسید L- تارتاریک و اسیدهای آمینه D رشد می دهیم. در طبیعت ، تغییر شکل اشکال D و L می تواند بدون دخالت انسان اتفاق بیفتد. در همان زمان ، تغییر در انواع تقارن در تکامل نه تنها در موجودات نامتقارن رخ داده است. در نتیجه ، مجموعه ای از تقارن های تکاملی بی نظیر برای شاخه های خاصی از درخت زندگی بوجود آمده است.

تقارن در جهان گیاهان:

ویژگی ساختار گیاهان و حیوانات با توجه به ویژگی های زیستگاه که با آنها سازگار می شوند ، توسط ویژگی های سبک زندگی آنها تعیین می شود. هر درخت دارای یک پایه و یک بالا ، "بالا" و "پایین" است ، که عملکردهای مختلف را انجام می دهد. اهمیت تفاوت بین قسمتهای بالا و پایین و همچنین جهت گرانش ، جهت گیری عمودی محور محوری "مخروط درخت" و صفحات تقارن را تعیین می کند.

برگها با تقارن آینه ای مشخص می شوند. تقارن مشابهی در گلها دیده می شود ، اما تقارن آینه ای آنها اغلب در ترکیب با تقارن چرخشی ظاهر می شود. موارد متداول تقارن مجازی (شاخه های اقاقیا ، خاکستر کوه) وجود دارد. جالب توجه است ، در جهان گل ، تقارن چرخشی مرتبه 5 معمول است ، که اساساً در ساختارهای دوره ای از طبیعت بی جان غیرممکن است.

لانه زنبوری یک شاهکار واقعی طراحی است. آنها از یک سری سلول شش ضلعی تشکیل شده اند.

این متراکم ترین بسته بندی است که به بهترین روش برای قرار دادن لارو در سلول اجازه می دهد و با حداکثر حجم ممکن ، از نظر اقتصادی از موم ساختمانی استفاده می شود.

برگهای ساقه به صورت مستقیم قرار نمی گیرند ، بلکه شاخه را به صورت مارپیچ احاطه می کنند. مجموع تمام مراحل قبلی مارپیچ ، از بالا شروع می شود ، برابر با مقدار مرحله بعدی است

A + B \u003d C ، B + C \u003d D و غیره

ترتیب آچن ها در سر یک آفتابگردان یا برگ در شاخه های گیاهان کوهنوردی مربوط به مارپیچ لگاریتمی است

تقارن در دنیای حشرات ، ماهی ها ، پرندگان ، حیوانات:

انواع تقارن در حیوانات:

مرکزی

• شعاعی

  دو طرفه

  دو پرتو

  ترجمه ای (دگرگونی)

  ترجمه ای - چرخشی

محور تقارن. محور تقارن ، محور چرخش است. در این حالت ، حیوانات ، به عنوان یک قاعده ، فاقد مرکز تقارن هستند. سپس چرخش فقط می تواند در اطراف محور صورت گیرد. در این حالت ، محور اغلب دارای قطب هایی با کیفیت متفاوت است. به عنوان مثال ، در همزن ، هیدرا یا شقایق ، یک دهان در یک قطب و یک کف در قطب دیگر قرار دارد ، که با این حیوانات بی حرکت به بستر متصل می شوند. محور تقارن ممکن است از نظر مورفولوژی با محور قدامی خلفی بدن منطبق باشد.

صفحه تقارن. صفحه تقارن صفحه ای است که از محور تقارن عبور می کند ، همزمان با آن است و بدن را به دو نیمه آینه می برد. به این نیمه ها که در مقابل یکدیگر قرار دارند ، آنتیمر گفته می شود (ضد - علیه - mer - part). به عنوان مثال ، در یک هیدرا ، صفحه تقارن باید از دهانه دهان و از کف عبور کند. آنتیمرهای نیمه مقابل باید به تعداد مساوی شاخک های اطراف دهان هیدرا داشته باشند. یک هیدرا می تواند چندین صفحه تقارن داشته باشد که تعداد آنها مضربی از شاخک ها خواهد بود. در شقایق هایی که شاخک های بسیار زیادی دارند ، می توان صفحات تقارن زیادی ترسیم کرد. در یک چتر دریایی با چهار شاخک بر روی زنگ ، تعداد صفحه های تقارن به مضربی از چهار محدود خواهد شد. Ctenophores فقط دو صفحه تقارن دارند - حلق و شاخک. سرانجام ، در موجودات متقارن دو طرفه فقط یک صفحه و فقط دو ضد انعکاس آینه ای وجود دارد - به ترتیب سمت راست و چپ حیوان.

انواع تقارن تقارن فقط دو نوع اصلی دارد - چرخشی و ترجمه ای. علاوه بر این ، اصلاحاتی از ترکیب این دو نوع تقارن اساسی - تقارن چرخشی - ترجمه ای وجود دارد.

تقارن چرخشی. هر ارگانیسم دارای تقارن چرخشی است. برای تقارن چرخشی ، آنتیمرها یک عنصر مشخصه اساسی هستند. مهم است که بدانید ، هنگام چرخش با چه درجه ای ، خطوط بدن با موقعیت اولیه همزمان می شوند. حداقل درجه همزمانی کانتور دارای یک توپ است که در اطراف مرکز تقارن می چرخد. حداکثر درجه چرخش 360 است ، هنگامی که با چرخش این مقدار خطوط بدن همزمان می شوند.

اگر بدن به دور مرکز تقارن بچرخد ، آنگاه می توان بسیاری از محورها و صفحات تقارن را از طریق مرکز تقارن ترسیم کرد. اگر جسمی حول یک محور هتروپلار بچرخد ، به همان اندازه می توان صفحه هایی را از طریق این محور ترسیم کرد که آنتی بادی دارای جسم معینی است. بسته به این شرایط ، فرد از تقارن چرخشی یک نظم خاص صحبت می کند. به عنوان مثال ، مرجان های شش باز دارای تقارن چرخشی مرتبه ششم خواهند بود. Ctenophores دارای دو صفحه تقارن هستند و دارای تقارن مرتبه دوم هستند. تقارن ctenophore را تقارن پرتوی دوتایی می نامند. سرانجام ، اگر موجود زنده فقط یک صفحه تقارن داشته باشد و بر این اساس ، دو آنتیمر داشته باشد ، این تقارن را دو طرفه یا دو طرفه می نامند. سوزن های نازک مانند یک پرتو تابیده می شوند. این به ساده ترین حالت "شناور" در ستون آب کمک می کند. سایر نمایندگان تک یاخته ها نیز کروی - کرم های پرتوی (radiolarians) و گلهای آفتابگردان با فرایندهای شعاعی - شبه سودا هستند.

تقارن ترجمه ای. برای تقارن ترجمه ای ، متامرها یک عنصر مشخصه هستند (متا - یکی پس از دیگری ؛ مر - قسمت). در این حالت ، قسمتهای بدن در یک تصویر آینه ای روبروی هم قرار نمی گیرند بلکه به ترتیب در پشت محور اصلی بدن یکی پس از دیگری قرار می گیرند.

دگرگونی یکی از اشکال تقارن ترجمه ای است. به خصوص در گل مینا ، بدن بلند آن متشکل است تعداد زیادی بخشهای تقریباً یکسان. این حالت تقسیم بندی را همگن می نامند. در بندپایان ، تعداد بخشها ممکن است نسبتاً کم باشد ، اما هر بخش اندکی از بخشهای مجاور یا از نظر شکل یا از نظر ضمائم (قسمتهای قفسه سینه با پاها یا بالها ، قسمتهای شکم) متفاوت است. این تقسیم بندی ناهمگن نامیده می شود.

تقارن چرخشی - ترجمه ای. این نوع تقارن در قلمرو حیوانات توزیع محدودی دارد. این تقارن با این واقعیت مشخص می شود که هنگام عبور از یک زاویه خاص ، بخشی از بدن کمی بیرون زده و هر بعدی ابعاد آن به میزان مشخصی افزایش می یابد. بنابراین ، ترکیبی از اعمال چرخش و حرکت ترجمه وجود دارد. به عنوان مثال پوسته های اتاق مارپیچی روزن داران ، و همچنین پوسته های اتاق مارپیچ برخی سفالوپودها (پوسته های مدرن نائوتیلوس یا فسیلی آمونیت. با برخی شرایط ، این گروه همچنین می تواند شامل پوسته های مارپیچی غیر حجره ای گاستروپودها باشد.

نوع دیگری از تقارن را در نظر بگیرید که در پادشاهی حیوانات اتفاق می افتد. این تقارن مارپیچی یا مارپیچی است. تقارن مارپیچی تقارن با توجه به ترکیبی از دو تبدیل است - چرخش و ترجمه در امتداد محور چرخش ، به عنوان مثال حرکتی در امتداد محور پیچ و اطراف محور پیچ وجود دارد. پیچ های چپ و راست وجود دارد. نمونه هایی از ملخ های طبیعی عبارتند از: مشبک نارولال (یک شاهزاده کوچک که در دریاهای شمالی زندگی می کند) - پروانه چپ ؛ پوسته حلزون - پیچ راست ؛ شاخ های قوچ پامیر انانتیومورف هستند (یک شاخ در امتداد سمت چپ پیچ خورده و دیگری در امتداد مارپیچ راست). تقارن مارپیچی هرگز کامل نیست ، به عنوان مثال ، پوسته ای در نرم تنان در انتها باریک یا پهن می شود.

نقش بسیار مهمی در دنیای طبیعت زنده توسط مولکول های اسید دئوکسی ریبونوکلئیک - DNA ، که حامل اطلاعات ارثی در یک موجود زنده است ، بازی می کند. مولکول DNA دارای ساختار مارپیچ مضاعف راست است که توسط دانشمندان آمریکایی واتسون و کریک کشف شده است. به خاطر کشف آن جایزه نوبل به آنها تعلق گرفت. مارپیچ دوتایی مولکول DNA پیچ اصلی اصلی است.

به تقارن دو جانبه بدن انسان توجه کنید (ما در مورد ظاهر و ساختار اسکلت صحبت می کنیم). این تقارن همیشه منبع اصلی تحسین زیبایی شناختی ما برای یک بدن انسان خوش ساخت بوده و هست.

تقارن آینه خود ما برای ما بسیار راحت است ، به ما اجازه می دهد در یک خط مستقیم حرکت کنیم و با همان راحتی به راست و چپ بپیچیم. تقارن آینه برای پرندگان ، ماهی ها و سایر موجودات فعال در حال حرکت نیز به همین راحتی است.

3. بخش طلایی - قانون تجلی هماهنگی طبیعت.

یکی از بارزترین مظاهر هماهنگی در طبیعت قانون رابطه متناسب کل و اجزای تشکیل دهنده آن است که "بخش طلایی" نامیده می شود. نسبت طلایی تقسیم کل به دو قسمت نابرابر است به طوری که قسمت بیشتر مربوط به قسمت کوچکتر باشد ، به طور کلی به قسمت بزرگتر.

فیثاغورس اولین کسی بود که توجه خود را به این بخش خاص "هارمونیک" از هر بخش جلب کرد که بعداً برش طلایی نام گرفت. در سال 1509 ، یعنی حدود دو هزار سال پس از فیثاغورس ، لوکا پاچیولی ایتالیایی (1509-1445) کتاب "در نسبت الهی" را منتشر کرد که نقاشی های آن را دوست معروف پاشیولی ، لئوناردو داوینچی ، که اصطلاح "نسبت طلا" به او تعلق دارد ، ساخته است.

یک مثال کلاسیک از نسبت طلایی ، که تصوری از آن دارد ، تقسیم یک بخش به نسبت نسبت متوسط \u200b\u200bاست:

ریشه تقریبی این معادله اعداد Ф \u003d 1.61803398875 و

–F-1 \u003d -0.61803398875 ، که از اعداد (pi) و قابل توجهی کمتر نیستند. از جمله افلاطون ، پولیکلتوس ، اقلیدس ، ویتروویوس و بسیاری دیگر پس از فیثاغورس در مورد آنها نوشتند. علاوه بر لئوناردو داوینچی ، بسیاری از هنرمندان ، مجسمه سازان ، معماران و بسیاری از دانشمندان و کارگران هنری به بخش طلایی علاقه مند بودند. این امر به این دلیل است که هر جا عدد F ظاهر شود ، اشکال زنده و آثار هنری مورد توجه چشم قرار می گیرند ، از نظر هماهنگی و زیبایی تفاوت دارند.

برای ساخت چند وجهی های متقارن منظم: مکعب ، هشت ضلعی ، چهار ضلعی ، ایکوزاهدرون ، دوازده ضلعی ، شما باید از نسبت طلایی استفاده کنید ، زیرا مورب های آنها پنج ضلعی تشکیل می دهند. بخش طلایی با رابطه فضایی اشیا natural طبیعی ، انسانها ، سازه های معماری ، هماهنگی موسیقی ، در شکل های هندسی با محور مرتبه پنجم همراه است - بسیاری از گل ها ، ستاره های دریایی ، جوجه تیغی ، ویروس ها آنها را دارند.

برای یک فرد ، نسبت طلایی نسبت قد او به فاصله ناف تا کف پا است: هنگام تولد برابر با 2 است و در سن 21 - 1.625 ، در زنان 1.6 -. بسیاری از زنان به طور شهودی سعی می کنند با پوشیدن کفش های پاشنه بلند این نگرش را به نسبت طلایی نزدیک کنند.

نسبت طلایی ذهن بسیاری از دانشمندان و اندیشمندان برجسته گذشته را به خود اختصاص داده است ، هم اکنون نیز هیجان زده است - نه به خاطر ویژگی های ریاضی ، بلکه به این دلیل که از یکپارچگی اشیای هنری جدا نیست و در عین حال خود را به عنوان یک نشانه آشکار می کند وحدت ساختاری اشیا natural طبیعی

پدیده مقطع طلایی یکی از درخشان ترین مظاهر هماهنگی طبیعت است که مدتها توسط انسان مورد توجه قرار گرفته است. این در تصویر کلی از شکل گیری تاریخی معماری در نظر گرفته شده است ، آن را در اشکال طبیعت زنده ، در زمینه هماهنگی موسیقی یافت می شود. همچنین به عنوان ویژگی عینی هنر و به عنوان پدیده ای در حوزه ادراک در نظر گرفته می شود. امروز نمی توانیم با اطمینان مطلق تعیین کنیم که مفهوم مقطع طلایی چه زمانی و توسط چه کسی در دانش بشری از مقوله شهودی و تجربی جدا شده است. در دوره رنسانس ، نسبت متوسط \u200b\u200b"نسبت الهی" نامیده می شد. لئوناردو داوینچی نام "نسبت طلایی" را به او می دهد که هنوز زنده است.

امروزه ، فیزیولوژیست ها دریافته اند که امواج فعالیت الکتریکی در مغز نیز با نسبت طلایی مشخص می شود. و سرانجام ، کاملاً اخیراً ، من این فرضیه را مطرح کرده ام که نسبت طلایی اساس وجود هر سیستم خودسازماندهی است.

قانون نسبت طلایی نشان می دهد که بیشتر به کمتر اشاره دارد ، همانطور که کل به بیشتر اشاره دارد. اگر انسانیت بزرگتر است و طبیعت پیرامون آن کمتر است ، بنابراین با توجه به ارتباط بشریت با آنچه می تواند انجام دهد ، آنچه می تواند تغییر دهد ، بنابراین کل کیهان ، کل جهان به بشریت (به عنوان یک کل) اشاره می کنند ( بیشتر). در طول تاریخ خود ، بشر با توجه به منافع خودخواهانه ، سنگ زنی و شکستن ، همه چیز را به یک زباله دان تبدیل کرده است. کیهان و جهان با بشریت به همان شیوه رفتار خواهند کرد.

رساله های زیادی در مورد نسبت طلایی نوشته شده است. در زمان های اخیر ، به طور فزاینده ای توجه دانشمندان را به خود جلب می کند: از آن در تکنولوژی ، معماری استفاده می شود ، در ریتم های مغز ، نجوم یافت می شود. بنیادی بودن و انحصار پذیری ثابت شده است.

در پشت این همه تنوع ، به وضوح می توان انعکاس ویژگی های عمومی ترین پدیده ای را مشاهده کرد که از نظر ذرات بنیادی گرفته تا کهکشان ها ، همه چیزهای جسمی جهان تحت آن قرار دارد - این حرکت است. هماهنگی را می توان به زبان خود رمزگشایی کرد ، که توسط اصول بنیادی علوم طبیعی منعکس می شود.

شهود اغلب منبع یک فرضیه علمی مثمر ثمر است. نجوم مدرن اهمیت انسان را بالا می برد. انسان ذره ای از گرد و غبار موجود بی احساس نیست ، بلکه یک عالم کوچک است ، یعنی پدیده مرتبط با جهان. بین عالم خرد - انسان - و کیهان ، خلیج شروع به ناپدید شدن می کند. ستاره شناسان رادیویی با مشاهده طیف های ستارگان ، کهکشان ها ، از فاصله نزدیک و دور با میلیاردها سال نوری ، دریافته اند که جهان ما همگن است ، نه تنها به دلیل توزیع ماده به طور متوسط \u200b\u200bبه طور یکنواخت ، بلکه همچنین به دلیل بوجود آمدن آن بلافاصله ، به طور همزمان و به عنوان یک کل از یک نقطه شروع ، دقیقاً همانطور که یک فرد به زندگی می آید.

بنابراین ، کیهان شناسی مدرن گامی سرنوشت ساز به سوی جهان گرایی برداشت و به طور متقاعد کننده ای نشان داد که تمام مواد ساختمانی جهان ، نمایانگر فضای بیرونی ، به نقطه آغاز کشیده شده اند. قانون تبدیل شدن وی در این مرحله منعقد شد. به این ترتیب است که همه موجودات زنده ، هر شی موجود زنده وجود دارد. طبیعت هنوز انواع دیگری از زندگی را نمی شناسد. منشا همه موجودات زنده لخته ماده است. وجود نقطه آغاز شکل گیری شی of وجود - این دلیل یکپارچگی است ، زیرا طبیعت واحدهای غیر ساختاری را نمی شناسد. خارج از اتصال قطعات به یک کل ، ساختارها قابل نمایش نیستند. قانون اتصال قطعات به یک کل - قانون هماهنگی - قانون توسعه یک نقطه شروع تا شده است. و او تنهاست.

زیبایی شناسی بالای بخش طلایی در این واقعیت نهفته است که مبنای وجود م componentلفه جسمانی یکپارچه طبیعت است که در سطح احساسی-احساسی درک می شود.

1. معلوم شد که نسبت طلایی فیثاغورس با مشکلات اساسی علم همراه است. طی سالها و قرن ها ، این امر نه تنها به تقارن های ساختاری ، بلکه به تقارن های هندسی و پویا نیز منجر شده است.

2. بر اساس قوانین حفاظت بیولوژیکی ، انواع مختلف تقارن قوانین طبیعت زنده در مورد برخی تغییرات ، دیر یا زود می توان به جوهر زندگی نفوذ کرد ، سیر تکامل ، قله ها و فرورفتگی های آن را توضیح داد ، شاخه هایی را که اکنون از نظر فنی امکان پذیر نیست و تعداد واقعی انواع ، گروه ها ، خانواده موجودات ، یعنی ما می توانیم سوال منحصر به فرد بودن تصویر جهان را که می دانیم مطرح کنیم.

3. بخش طلایی از ارزشهای هنر جدا نیست ، زیرا خود را به عنوان نشانه ای از وحدت ساختاری اشیا natural طبیعی نشان می دهد.

4- افشای قوانین عینی هماهنگی ، بنیادی محکم از جهان بینی و نگرش حرفه ای به خلاقیت ، نسبت به زندگی را تشکیل می دهد. بیایید سخنان ل. فوئرباخ را بیاد آوریم: "آنچه شخص هدفمند بودن طبیعت می نامد و به همین ترتیب آن را درک می کند ، در حقیقت چیزی بیش از وحدت جهان ، هماهنگی علل و نتایج ، به طور کلی آن ارتباط متقابل است که همه چیز در طبیعت وجود دارد و عمل می کند. "

مطالعه و درک قوانین هارمونی قادر است فعالیت خلاقانه یک فرد را نه در جهت شکل گیری ، بلکه در راستای ایجاد یک جدید ، همسو با قوانین اساسی درک ، که منعکس کننده قوانین هماهنگی در طبیعت.

نتیجه

بنابراین ، ایده ها در مورد تقارن و پیامدهای آن در زمینه های مختلف فعالیت (هنر ، علم ، فناوری ، زندگی روزمره) توسط بشر از دوران باستان استفاده می شده است.

تقارن - به معنای گسترده و باریک ، ایده ای است که مردم قرن ها سعی در درک و ایجاد نظم در همه پدیده های جسمی داشته اند. و ظاهراً جهان ما با تمام پیچیدگی هایش با توجه به مفاهیم تقارن در آینده ساخته خواهد شد

تقارن مفهومی است که نظم موجود را در طبیعت ، تناسب و تناسب بین عناصر هر سیستم یا شی از طبیعت ، نظم ، تعادل سیستم ، ثبات ، یعنی منعکس می کند. اگر دوست دارید ، عنصر خاصی از هماهنگی است. عدم تقارن مفهومی مخالف با تقارن است ، که نشان دهنده بی نظمی سیستم ، عدم تعادل است و این با تغییر ، توسعه سیستم همراه است.

علاوه بر تقارن ، مفهوم عدم تقارن نیز وجود دارد

عدم تقارن مفهومی مخالف با تقارن است ، که نشان دهنده بی نظمی سیستم ، عدم تعادل است و این با تغییر ، توسعه سیستم همراه است. بنابراین ، و از ملاحظات تقارن - عدم تقارن ، به این نتیجه می رسیم که سیستم دینامیکی در حال توسعه باید عدم تعادل و نامتقارن باشد. در برخی موارد ، تقارن یک واقعیت کاملاً واضح است. به عنوان مثال ، برای برخی اشکال هندسی ، مشاهده این تقارن و نشان دادن آن با استفاده از تحولات مناسب به راحتی امکان پذیر است ، در نتیجه شکل شکل ظاهری خود را تغییر نمی دهد.

تقارن در اساس اشیا and و پدیده ها نهفته است ، چیزی مشترک را بیان می کند ، ذاتی اشیا different مختلف است ، در حالی که عدم تقارن با تجسم فردی این مشترک در یک شی خاص مرتبط است.

ما انسان را با تقارن در همه جا ملاقات می کنیم - در طبیعت ، فن آوری ، هنر ، علم. مفهوم تقارن در کل تاریخ چند صد ساله خلاقیت انسان جریان دارد. اصول تقارن در فیزیک و ریاضیات ، شیمی و زیست شناسی ، مهندسی و معماری ، نقاشی و مجسمه سازی ، شعر و موسیقی نقش مهمی دارد. قوانین طبیعت حاکم بر تصویر پدیده هایی که از نظر تنوع پایان ناپذیر هستند ، به نوبه خود از اصول تقارن پیروی می کنند.

تقارن انواع مختلفی دارد هم در جهان گیاهان و هم در حیوانات ، اما با وجود تنوع موجودات زنده ، اصل تقارن همیشه کارساز است و این واقعیت بار دیگر بر هماهنگی جهان ما تأکید می کند

تقارن - عدم تقارن نقش مهمی در ریاضیات ، منطق ، فلسفه ، هنر ، زیست شناسی ، فیزیک ، شیمی و سایر علوم که با سیستم ها سر و کار دارند و همچنین تحقیقات در زمینه روش کلی بازی می کند.

فهرست مراجع

Wigner E. مطالعات مربوط به تقارن. - م. ، 1971

مفاهیم علوم طبیعی مدرن گورباچف \u200b\u200bV.V. در 2 ساعت: راهنمای مطالعه. مسکو: دفتر نشر MGUP ، 2000.

ژلهدف I.S تقارن و کاربردهای آن. –M.: Energoatomizdat ، 1983.

Sonin A.S. درک کمال: تقارن ، عدم تقارن ، عدم تقارن ، عدم تقارن. - م.: ZNANIE ، 1987.

اورمانتسف یو تقارن طبیعت و ماهیت تقارن - م.: Mysl ، 1974.

به معنای واقعی کلمه ... تقارن نقش مهمی در زیست شناسی دارند ... از "نامتقارن". تقارن شاخص سلامتی است! عدم تقارن چهره ها ... مشترک همه آنها است اصل تقارن. تقارن خود را در ساختارهای متنوع نشان می دهد ...

همانطور که قبلاً گفته شد ، شعار ناگفته فیزیکدانان نظری "نظریه صحیح باید زیبا باشد" جای خود را در ساخت مدلهای نظری جدید پیدا می کند و اغلب با مفاهیم تقارن در ارتباط است و عامل زیبایی نقش آخر را ندارد.

بصری ، تقارن در اشکال ساده آن برای هر شخصی قابل درک است و ما اغلب آن را به عنوان عنصری از زیبایی و کمال متمایز می کنیم. تقارن تا حدی درجه نظم در سیستم را منعکس می کند. به عنوان مثال ، یک دایره محدود کننده یک قطره در هواپیما بیشتر از یک نقطه تاری در همان منطقه مرتب شده است ، و بنابراین بیشتر متقارن است. بنابراین ، می توان تغییر در آنتروپی را به عنوان ویژگی ترتیب با تقارن مرتبط دانست: هرچه ماده سازمان یافته تر باشد ، تقارن بالاتر و آنتروپی پایین تر است.

یکی از تعاریف مفاهیم تقارن و عدم تقارن توسط V. Gott ارائه شده است: تقارن مفهومی است که نظم موجود را در طبیعت ، تناسب و تناسب بین عناصر یک سیستم یا یک شی از طبیعت ، نظم ، تعادل یک سیستم ، ثبات ، یعنی اگر دوست دارید ، عنصر خاصی از هماهنگی است. عدم تقارن مفهومی مخالف با تقارن است ، که نشان دهنده بی نظمی سیستم ، عدم تعادل است و این با تغییر ، توسعه سیستم همراه است. بنابراین ، و از ملاحظات تقارن - عدم تقارن ، به این نتیجه می رسیم که در حال توسعه است سیستم پویا باید غیرتعادلی و نامتقارن باشد. در برخی موارد ، تقارن یک واقعیت کاملاً واضح است. به عنوان مثال ، برای برخی از اشکال هندسی ، مشاهده این تقارن و نشان دادن آن از طریق تغییرات مناسب به راحتی امکان پذیر است ، در نتیجه شکل باعث تغییر شکل ظاهری نمی شود.

با این حال ، به معنای کلی ، مفهوم تقارن بسیار گسترده تر است و می توان آن را تغییرناپذیری (تغییر ناپذیری) هر خاصیت یک جسم نسبت به تحولات ، عملیات انجام شده بر روی این جسم درک کرد. علاوه بر این ، این نه تنها می تواند یک شی material مادی باشد ، بلکه می تواند یک قانون ، یک فرمول ریاضی یا معادلات ، از جمله غیر خطی باشد ، که همانطور که قبلاً از بخش می دانیم. 1.7 نقش زیادی در فرایندهای خود سازماندهی دارد.

تعریف دقیق تری از تقارن نسبت به Gott در ارائه دهید حالت کلی همچنین دشوار است زیرا در هر حوزه از فعالیتهای بشری شکل می گیرد. همانطور که در بخش قبلی بحث کردیم ، در هنر ، تقارن می تواند خود را در تناسب و بهم پیوستگی ، هماهنگی بخشهای منفرد در کل کار نشان دهد. همانطور که برای ساخت های ریاضی ، چند جمله ای متقارن نیز وجود دارد ، که می تواند برای ساده سازی قابل توجه راه حل جبری و معادلات دیفرانسیل ... به خصوص استفاده از نمایش های تقارن در تئوری گروه با معرفی یک نامعتبر ، به عنوان مثال بسیار مفید بود. چنین تحولی وقتی روابط بین متغیرها تغییر نمی کند. اندیشه ریاضیدان بزرگ فرانسوی A. Poincare می تواند به عنوان بازتابی از ارتباط بین فضا ، تقارن و قوانین حفاظت باشد: "فضا یک گروه است".

بارزترین و مستقیم ترین کاربرد ایده های تقارن در کریستالوگرافی و فیزیک صورت می گیرد. جامدمطالعه خصوصیات فیزیکی بلورها بسته به ساختار آنها. حتی یک فرد ناآگاه نیز می تواند ارتباط را در اینجا با کمال ، نظم و هماهنگی خاصی مشاهده کند. تقارن اساس طبیعی جهان بلور ذات فیزیکی آنهاست. جی زیمن ، یکی از بنیانگذاران فیزیک مدرن حالت جامد ، به طور کلی معتقد بود که کل نظریه جامدات بر اساس تقارن ترجمه ای است. در اینجا ، تقارن وقتی خود را نشان می دهد که اجسام هندسی با هم ترکیب می شوند ، به عنوان مثال چند ضلعی های منظم هنگامی که در فضا در زوایای خاصی چرخانده می شوند ، و همچنین هنگام حرکت در یک شبکه اتمی توسط مقادیر خاصی از بردارهای ترجمه که چند برابر دوره شبکه هستند :

(1.8.1)
بردار شبکه متقابل یک کریستال واقعی کجاست ، \u003d 1 / a (a دوره شبکه است) ، بردار موج است.

همانطور که قبلاً در فصل 1.2 بحث کردیم ، درک و کاربرد عمیق تری از تقارن با مطالعه و اثبات قوانین حفاظت که خصوصیات اساسی فضا-زمان را منعکس می کنند ، همراه است. به یاد بیاورید که تقارن با توجه به تغییر خودسرانه زمان منجر به قانون صرفه جویی در انرژی برای سیستم های محافظه کار (بسته) می شود

E \u003d ساختار (1.8.2)
تغییرناپذیری خصوصیات یک سیستم فیزیکی با حرکت دلخواه آن به طور کلی در فضا توسط یک بردار دلخواه منجر به قانون حفظ حرکت می شود

P \u003d mv \u003d ساختار ، (1.8.3)
و سرانجام ، تقارن با توجه به چرخش های فضایی دلخواه (ایزوتروپی فضا) با قانون حفظ حرکت زاویه ای مرتبط است

(1.8.4)
از آنجا که مقوله تقارن به هر شی یا مفهومی اطلاق می شود ، به طور مثال ، برای قانون فیزیکی کاملاً صدق می کند. و از آنجا که ماهیت یک قانون فیزیکی یافتن و محاسبه یکسان بودن در پدیده ها است ، بنابراین برای سیستم های اینرسی ، طبق اصل نسبیت گالیله ، این قوانین فیزیکی در همه سیستم ها یکسان خواهد بود. در نتیجه ، آنها با توجه به توصیف پدیده ها هر دو در یک سیستم اینرسی و در سیستم دیگر ثابت هستند و از این رو تقارن را حفظ می کنند. در سال 1918 ، قضیه های نوتر اثبات شد ، معنی یکی از آنها این است که برخی از قوانین حفاظت مطابق با تقارن های مختلف فیزیکی است قوانین این ارتباط چنان جهانی است که می توان آن را کاملترین انعکاس مفهوم حفظ مواد و قوانینی دانست که آنها را در طبیعت توصیف می کند. همانطور که آر. فاینمن گفت: "در میان عاقلانه ترین و شگفت انگیزترین چیزهای فیزیک ، این ارتباط یکی از زیبا ترین و شگفت انگیزترین است."

تفاوت در انواع تقارن با روشهای مختلف تبدیل فضایی-زمانی یک سیستم اینرسی به سیستم اینرسی دیگر مرتبط است. بگذارید با جزئیات بیشتری در این مورد صحبت کنیم. هر یک از این تحولات فضا-زمان با نوع خاصی از تقارن مطابقت دارد. بنابراین ، انتقال مبدأ مختصات به یک نقطه دلخواه در فضا با تغییرناپذیری مشخصات فیزیکی با تقارن چنین تحولاتی همراه است (این دقیقاً تقارن ترجمه ای است) و به معنای برابری فیزیکی تمام نقاط در فضا است ، یعنی یکنواختی آن

دور زدن محورهای مختصات در فضا با برابری فیزیکی جهات مختلف در فضا همراه است و به معنای ایزوتروپی فضا است. تقارن با توجه به انتقال در زمان با برابری فیزیکی نقاط مختلف در زمان همراه است ، که همچنین باید ایده استقلال جریان زمان را از ابتدای آن منعکس کند (زمان به همان طریق جریان می یابد). اتفاقاً از کجا نتیجه می شود که همگنی زمان در جریان یکنواخت آن نمایان می شود. این نتیجه گیری به ما اجازه می دهد باور کنیم که سرعت نسبی تمام فرآیندهای رخ داده در طبیعت یکسان است. این واقعیت یکنواختی جریان زمان به صورت تجربی با دقت 10-14 ثانیه برای یک دوره 10 میلیون پوندی ثابت شد. به عنوان نمونه ، می توانیم این واقعیت را ذکر کنیم که ترکیب طیفی تابش اتمهای ستارگان ، که میلیونها سال پیش ساطع شده و اکنون فقط توسط ما درک شده است ، همان ترکیب طیفی همان اتمهای کره زمین است.

در مکانیک نسبی گرایی کلاسیک ، تقارن در اصل نسبیت بیان می شود. حرکت یکنواخت و راست خط یک چارچوب مرجع ، در اصل هر جسمی ، با سرعت دلخواه ، اما کمتر از سرعت نور ، با تقارن و برابری فیزیکی چنین حرکتی و استراحتی همراه است. این مورد با نمونه آزمایشی قبلاً در نظر گرفته شده از غیر قابل تشخیص بودن پارامترهای حرکت یک جسم در یک قطار متحرک به طور یکنواخت و بطور مستقیم و یک قطار ایستاده بی حرکت در مسیرها تأیید می شود. همانطور که می دانیم ، در سرعت ها ، از اصل نسبیت و تحولات گالیله ای که قبلاً ذکر شد ، در v ~ c (سرعت های نسبی گرایی) استفاده می شود - اصل نسبیت انیشتین و تحولات لورنتس. این نوع تقارن (غیر قابل تشخیص بودن استراحت و حرکت یک خطی یکنواخت) را می توان بصورت متعارف به عنوان ایزوتروپی فضا-زمان تعریف کرد. این نوع تقارن در SRT به یک تقارن واحد از زمان-زمان چهار بعدی ترکیب می شود.

ما همچنین توجه داریم که مشکلات تقارن - عدم تقارن عمیق تر از آنچه به نظر می رسد بر اساس ساختار باینری این مفاهیم بهم پیوسته اند (بله - خیر) بهم پیوسته اند. به عنوان مثال وضعیت فردی در سانتریفیوژ چرخان است. یک تقارن چرخش وجود دارد (چرخش) ، اما نسبیت حالت استراحت و حرکت چرخشی نقض می شود و شخصی در چنین سانتریفیوژ توسط حالت خود (احساس دهلیز) می تواند تشخیص دهد که محفظه چرخش بسته (مهر و موم شده) او بر روی سانتریفیوژ در حال چرخش است. بنابراین ، وضعیتی بوجود می آید که در آن قوانین فیزیکی نسبت به چرخش ، ثابت نیستند. عدم تقارن وجود دارد

همین را می توان در مورد تحولات به اصطلاح تشابه مرتبط با تغییر مقیاس سیستم های فیزیکی گفت. عدم تقارن با توجه به تبدیل مقیاس به این دلیل است که ترتیب اندازه اتم ها برای کل جهان (10-10 ~ متر) دارای ارزش یکسان است. و اگر اندازه محصولات میکروالکترونیکی ، از جمله محصولات فیلم را کاهش دهیم ، در آن صورت ماهیت رفتار الکترون ها در آنها تغییر می کند (جلوه های اندازه ظاهر می شود) ، به عنوان مثال باز هم ، عدم تقارن فرآیندها در چنین اندازه هایی ممکن است رخ دهد. B. Svistunov مثال دیگری از عدم تقارن در مورد مقیاس های زیست شناسی ذکر می کند: علیرغم شباهت رنگ ، تغذیه یک زنبور به اندازه یک ببر غیرممکن است ، زیرا با جرم 10-100 کیلوگرم وزن خود را از دست می دهد توانایی پرواز - کیفیت متفاوتی به نظر می رسد.

در ارتباط با این مثال ها ، در نظر گرفتن انواع دیگر تقارن منطقی است. تقارن های فضا-زمان فوق الذکر به طور متعارف یک ویژگی مشترک را بهم پیوند می دهند - مثل اینکه آنها تقارن های "بیرونی" هستند به این معنا که خصوصیات عمیق ساختار فضا-زمان را منعکس می کنند ، که نوعی وجود از هر نوع است از ماده ، و بنابراین برای هر گونه فعل و انفعالات و فرآیندهای فیزیکی قابل تصور معتبر است. کل تجربه فیزیکی شناختن جهان ، عدم وجود نقض عدم تغییر قوانین طبیعت در رابطه با تغییر و تحولات فضا-زمان را نشان می دهد. این نه تنها معنای فیزیکی ، بلکه فلسفی شناخت و ایجاد عینیت قوانین طبیعی است.

با این حال ، در تقارن های "خارجی" ، "جهان درونی" یک جسم فیزیکی تحت تأثیر قرار نمی گیرد و به هیچ وجه با خصوصیات خارجی ارتباط ندارد. در طبیعت ، علاوه بر قوانین در نظر گرفته شده برای صرفه جویی در انرژی ، حرکت و حرکت زاویه ای ، قوانین حفاظت دیگری نیز وجود دارد که با درجات مختلف کلیت ، به ویژه قانون حفظ بار الکتریکی ، انجام می شود. همانطور که دیدیم ، در فیزیک ذرات بنیادی مقادیر دیگر (مانند حداقل باریون ، برابری ، ایزواسپین ، طعم دهنده ها (عجیب ، جذابیت ، زیبایی و غیره)) (یا حداقل از این طریق وارد می شوند) . این اعداد کوانتومی اساساً به دلیل تبدیل فاز تابع موج ψ هستند و به طور کلی ، به خصوصیات فضا-زمان ارتباط ندارند. تقارن نقش مهمی در مطالعه فیزیک جهان خرد دارد. فیزیکدان نظری ما A. میگدال معتقد بود که جهت های اصلی فیزیک قرن 20 جستجوی تقارن و یکپارچگی تصویر جهان است.

حفظ این مقادیر ، که ارتباط مستقیمی با خصوصیات فضا-زمان ندارند ، به مفهوم تقارن "درونی" اشاره دارد. اجازه دهید در مورد قانون حفظ بار الکتریکی صحبت کنیم. معنی آن این است که مجموع جبری اتهامات هر سیستم الکتریکی جدا شده در زمان حفظ می شود. معنای ریاضی قانون حفظ بار ، معادله تداوم است

(1.8.5)
جایی که j تراکم جریان است ، ρ تراکم بار عمده است. معنای فیزیکی این معادله این است که div j - واگرایی جریان (حرکت آن) - با تغییر زمان همراه است ، به عنوان مثال حرکت یک بار الکتریکی. برق - حرکت جهت دار ذرات الکتریکی آزاد. معنای فیزیکی (1.8.5) این واقعیت را نشان می دهد که بار الکتریکی نمی تواند ایجاد یا تخریب شود.

باید تأکید کرد که حفظ بار الکتریکی در سیستمهای ایزوله (بسته) به حفظ تعداد ذرات باردار کاهش نمی یابد. بنابراین ، در فروپاشی β یک نوترون که بار ندارد ، ρ (با بار e +) ، یک الکترون (بار e-) و آنتی نوترینو ، که همچنین هیچ بار ندارد ، بوجود می آیند. در این واکنش ، دو ذره بار الکتریکی ظاهر شدند ، اما بار کل آنها برابر با صفر است ، مانند نوترونی که آنها را تولید کرده است. توجه داشته باشید که نتیجه مهم قانون حفظ بار ، پایداری الکترون است. الکترون سبک ترین ذره با بار الکتریکی است. بنابراین ، او به سادگی هیچ چیزی برای پوسیدگی ندارد ، زیرا در این مورد قانون حفظ بار الکتریکی نقض می شود. طبق مفاهیم مدرن ، طول عمر الکترون از 1019 سال کمتر نیست ، که به نفع این قانون است.

قبل از اینکه به سراغ تقارن های «داخلی» دیگر برویم ، اجازه دهید در مورد دو نوع تقارن گسسته دیگر که با تقارن برشی و چرخشی «مداوم» در نظر گرفته می شوند ، صحبت کنیم. این برای همه ما مدت زمان زیادی است که تقارن آینه ای شناخته شده است ، که با وارونگی مکانی توصیف می شود ، به عنوان مثال بازتاب سیستم مختصات. وارونگی فضا "بلافاصله" (در آینه) انجام می شود و کاربرد مکرر آن سیستم را به حالت اولیه خود برمی گرداند. این بازتاب را عمل "برابری" می نامند (به عنوان مثال با یک بازیکن تنیس در آینه). تقارن گسسته دیگر تقارن برگشت نسبی زمان است که منجر به این واقعیت می شود که در یک جهان متقارن وقتی جهت جریان زمان با یک جهت مخالف جایگزین شود ، قوانین طبیعت تغییر نمی کنند (t \u003d -t و برعکس) کاربرد این تقارن نشان می دهد که جهت افزایش زمان (حرکت در یک جهت) نقش چندانی ندارد. روند معکوس نیز به همان اندازه محتمل است. به عبارت دیگر ، با مشاهده جهت توسعه رویدادها ، به آینده یا به گذشته ، برای یک سیستم متقارن تعادل غیرممکن است. اگر به یاد داشته باشید ، برای مکانیک جبرگرای گالیله - نیوتن در آمریکا به همان نتیجه رسیدیم سیستم های بسته... اما در عین حال ما از وجود "پیکان زمان" برای سیستم های عدم تعادل باز اطلاع داریم. و این یک بار دیگر نشان می دهد که زمان هنوز از گذشته به آینده "جریان دارد" و جهان ما عدم تعادل و نامتقارن است. با این وجود توجه داشته باشید که مفهوم آنتروپی در جهان خرد به طور صریح قابل استفاده نیست و بنابراین ، با مطالعه آن ، تعیین جهت زمان غیرممکن است.

گسترش بیشتر تعداد تقارن های فیزیکی با توسعه مکانیک کوانتوم همراه است. یکی از انواع خاص تقارن در جهان خرد تقارن جایگشت است. این بر اساس قابل تشخیص نبودن ریز ذرات یکسان است ، که ، همانطور که از فصل 1.5 می دانیم ، در مسیرهای مشخص حرکت نمی کنند ، اما موقعیت آنها با مشخصات احتمالی مرتبط با مربع مدول تابع موج تخمین زده می شود | ψ | 2 . تقارن جایگشت در این واقعیت نهفته است که خصوصیات احتمالی در هنگام "جایگشت" ذرات کوانتوم تغییر نمی کنند ، مربع مدول تابع موج یک مقدار ثابت است | ψ | 2 \u003d ساختار.

مطالعه واکنشهای مربوط به ذرات بنیادی و ضد ذرات و همچنین فرایندهای تجزیه آنها ، منجر به کشف برخی از خصوصیات جدید تقارن ، یعنی تقارن بار ، یا به عبارت دقیق تر ، تقارن بار ذرات و ذرات می شود. هنگام مطالعه فعل و انفعالات هسته ای نوکلئون ها (فعل و انفعالات قوی) ، مشخص شد که این نیروهای هسته ای تقریباً مستقل از نوع هسته ها هستند ، یعنی در این فعل و انفعالات هیچ تفاوتی بین نوترون و پروتون وجود ندارد ، هر دو آنها دو حالت یک ذره هستند - یک نوکلئون. به طور مشابه ، مزون μ می تواند در سه حالت باشد ، مربوط به سه ذره مختلف است. به چنین حالاتی ایزوتوپی گفته می شود و مشخصه آنها اسپین ایزوتوپی یا ایزوپین است. تقارن مرتبط با این فرآیندها را تقارن ایزوتوپی می نامند.

با تئوری ذرات بنیادی ، انواع فعل و انفعالات میدانی و تلاش برای معرفی یک میدان واحد ، دو نوع تقارن دیگر با هم مرتبط هستند: کوارک-لپتون و گیج. تقارن کوارک-لپتون خود را در نظریه میدان واحد نشان می دهد. اعتقاد بر این است که ، در اصل ، کوارک ها و لپتون ها در انرژی های بسیار زیاد قابل تشخیص نیستند. اما در مورد شکست تقارن خود به خودی و در منطقه کم انرژی ، آنها خواص کاملاً متفاوتی پیدا می کنند. بنابراین ، مشخص شد که انتقال بین کوارک و لپتون امکان پذیر است. این واقعیت می تواند اثبات قانع کننده دیگری از وحدت طبیعت باشد.

تقارن سنج با تغییرات مقیاس نشان دهنده تغییرات سطح صفر پتانسیل های میدان مقیاس و بردار همراه است. اصطلاح "میدان سنج" (تحول ، عدم تغییر) توسط ریاضیدان آلمانی G. Weil مطرح شد. معنای ایده این است که قوانین فیزیکی نباید به مقیاس طولی انتخاب شده در فضا بستگی داشته باشند ، و نباید هنگام جایگزینی این مقیاس با فرم دیگر ، شکل آنها را تغییر دهند. به نظر می رسد با منطق عادی این امر بدیهی است: چرا اگر مسیر را بر حسب متر ، سانتی متر یا مگاپارسک اندازه بگیریم ، قوانین نیوتن متفاوت خواهد بود. با این حال ، اهمیت تغییر در مقیاس این است که اساساً ماهیت فیزیکی ندارد ، زیرا هیچ گونه تأثیر فیزیکی ایجاد نمی کند ، اما هندسی ، به ویژه تغییر طول فقط به ویژگی های ساختار فضا مربوط می شود -زمان. بنابراین ، زمان و مکان فقط یک مخزن منفعل ماده و میدان است ، جایی که فرآیندهای فیزیکی اتفاق می افتد ، خودش شروع به تأثیر فعال بر این فرآیندها می کند. هندسه پویا می شود.

اگر تحولات به صورت محلی در هر نقطه از فضا-زمان رخ دهند و غیر یکنواخت باشند ، اصل عدم تغییر اندازه گیری اهمیت ویژه ای پیدا می کند. با نسبت متغیر از نقطه ای به نقطه دیگر. این تغییر شکل است که G. Weil آن را مقیاس یا سنجش نامید. فرمول آن به شرح زیر است: کلیه قوانین فیزیکی تحت تغییر شکل سنج محلی دلخواه (همگن و ناهمگن) ثابت هستند. در این شکل ، اصل ویل اساساً توسعه اصل نسبی انیشتین است ، که کلیه قوانین فیزیکی در هر چارچوب مرجع (اینرسی و غیر اینرسی) باید شکل یکسانی داشته باشند. لازم به ذکر است که در این زمینه نظریه انیشتین اولین نظریه ای بود که در آن عامل هندسی (انحنای فضا-زمان) به طور مستقیم با ویژگیهای فیزیکی (جرم گرانشی) ، که در حال حاضر برای توسعه بیشتر ایده های هندسه دینامیک خدمت کرده است. این تبدیل مقیاس ویژگی های قدرت میدان را ترک می کند (به عنوان مثال E و B برای میدان الکترومغناطیسی) بدون تغییر نظریه های فعل و انفعالات الکتریک و ضعف الکتریکی بر اساس تقارن گیج ساخته شده اند. از این تقارن نتیجه می شود که ذراتی با خواص خاص ، که با مفاهیم "بار" (الکتریکی ، باریونیک ، لپتون) ، "رنگ" کوارک ها متحد می شوند ، منابع میدان ها هستند ، اگر دوست دارید ، حامل های مواد این زمینه ها هستند.

مسائل تقارن در فیزیک مدرن نقشی تعیین کننده دارند. قوانین پویای طبیعت توسط مشخص می شود انواع خاصی تقارن در یک مفهوم کلی ، تقارن قوانین فیزیکی به معنای تغییر ناپذیری آنها نسبت به برخی تغییرات است. همچنین لازم به ذکر است که انواع تقارن در نظر گرفته شده ، البته دارای محدودیت های مشخصی برای کاربرد هستند. به عنوان مثال ، تقارن راست و چپ فقط در ناحیه فعل و انفعالات الکترومغناطیسی قوی وجود دارد ، اما در موارد ضعیف نقض می شود. عدم تغییر ایزوتوپی فقط در صورتی معتبر است نیروهای الکترومغناطیسی... برای استفاده از مفهوم تقارن در فیزیک ، می توانید ساختاری را معرفی کنید که چهار عامل را در نظر می گیرد.

1. شی یا پدیده ای که در حال بررسی است.
2. تحولی که در آن تقارن در نظر گرفته می شود.

3. عدم تغییر هر خاصیت یک شی properties یا پدیده ، بیان تقارن مورد بررسی. رابطه بین تقارن قوانین فیزیکی و قوانین حفاظت.

4. محدودیت های کاربردی انواع مختلف تقارن.
ما همچنین یادآور می شویم که مطالعه خصوصیات متقارن سیستم ها یا قوانین فیزیکی مستلزم درگیری یک تحلیل ریاضی ویژه است ، اول از همه ، مفاهیم نظریه گروه ، که در حال حاضر بیشترین پیشرفت را در فیزیک حالت جامد و کریستالوگرافی دارد.

به طور کلی ، از قوانین حفاظت ، که همانطور که قبلاً فهمیدیم ، نتیجه تقارن فضا-زمان قوانین خود طبیعت است ، به طور معمول تقسیم فیزیک به مکانیک ، ترمودینامیک ، الکترودینامیک و غیره را دنبال می کند. و در نتیجه ، یکپارچگی وحدت همه طبیعت وجود دارد.

بدون پرداختن به جزئیات بیشتر در اینجا در مورد مفاهیم فیزیک زندگی ، که به طور خاص به قسمت دوم این دوره اختصاص داده خواهد شد ، ما ایده های تقارن - عدم تقارن را در رابطه با مشکلات اشیا of از طبیعت بی جان و بی روح در نظر خواهیم گرفت . در اصل ، این یک فلسفه است ، اگر بخواهید ، اما از نظر طبیعی - علمی ، مسئله ریشه ، تکامل و جوهر زندگی است. تفاوت بین مولکول های مواد زنده و غیر زنده چیست؟ تا حدی این امر به دلیل تقارن ، دقیق تر ، تقارن آینه ای است. اگر مثالی از تصویر آینه ای را در نظر بگیریم از دو مولکول یک ماده غیر آلی آب و یک ماده آلی ، اما "بی جان" - الکل بوتیل (شکل) ، پس تفاوت اساسی در این واقعیت است که مولکول H2O آینه است متقارن است ، و مولکول الکل نامتقارن آینه است.

مولکول های "چپ" و "راست" مانند دست چپ و راست یک شخص منطبق نیستند. به مولکولهای نامتقارن در شیمی استریوایزومر و به خاصیت عدم تقارن آینه ای دستکاری یا دستکاری گفته می شود (از کلمه یونانی "kir" - دست). بنابراین ، معلوم شد که در طبیعت هر دو مولکول "زنده" و "غیر زنده" دارای خاصیت دستکاری هستند ، اما "زنده" همیشه فقط دست ساز است و مولکول های غیر زنده "غیر زنده" به همان اندازه در نسخه های چپ و راست یافت می شوند ، و " زندگی کردن »- فقط یا در چپ یا در سمت راست. از این نظر ، مولکول های موجودات زنده به صورت دستکاری خالص هستند. بنابراین ، جهت گیری مارپیچ DNA همیشه راست دست است. در یک زمان L. Pasteur ، و سپس V.I. ورنادسكی پیشنهاد كرد كه بین این تمایز اساسی بین طبیعت زنده و بی جان تفرقه بیندازیم. اعتقاد بر این است که علامت اصلی ظهور و توسعه زندگی توانایی موجودات زنده در استخراج و ساخت از مولکول های متقارن و دستکاری ناخالص است محیط مولکولهای خالص دستکاری شده لازم برای یک موجود زنده. به عنوان مثال استخراج توسط گیاهان از مولکول های آب متقارن و دی اکسید کربن در روند فتوسنتز نشاسته نامتقارن و مولکول های قند - سایپرز ، باشگاه دانش همراه با سایر مواد مغذی ، این مولکول ها وارد غذای موجودات زنده می شوند و از آنها مولکول های خالص دستکاری شده تشکیل می شوند. اگر دستکاری مولکول های مواد غذایی به عکس تغییر کند ، در نتیجه این مواد تبدیل به یک سم بیولوژیکی برای یک موجود زنده می شوند ، توسط ارگانیسم رد می شوند و منجر به مرگ می شوند. این یک مثال کاملاً مشخص است که چگونه ، بر اساس مفاهیم تقارن فیزیک ، می توانیم در صورت تمایل ، منشا ماده زنده را توضیح دهیم و حتی توصیه هایی به طب عملی ارائه دهیم.

در یک مفهوم کلی ، می توانیم فرض کنیم که ظهور حیات به طور کلی با شکست خود بخودی تقارن آینه همراه است که قبلاً در طبیعت وجود داشته است. فرض بر این است که عدم تقارن به طور ناگهانی در نتیجه انفجار بیولوژیکی بزرگ ، به قیاس با BW ، و در نتیجه آن جهان شکل گرفت ، تحت تأثیر تابش ، دما ، زمینه ها و غیره ، بوجود آمد. و در ژن موجودات زنده منعکس می شود. این فرآیند اساساً یک فرایند خود سازماندهی نیز هست که ما آن را در بخش Sec در نظر گرفتیم. 1.7 در مرحله ای از انشعاب ، یک عمل خود سازمان دهی از ظهور ماده زنده انجام شده است.

اکنون مناسب است که تقارن را با آنتروپی موجودات زنده مرتبط کنیم. همانطور که قبلاً اشاره کردیم ، انتقال ماده به درجه بالاتری از سازمان و نظم ، آنتروپی را به عنوان معیار هرج و مرج کاهش می دهد. اما این حالت آشفته تعادل است که بیشترین تقارن را دارد. این بدان معنی است که کاهش آنتروپی ناگزیر منجر به کاهش تقارن می شود ، یعنی. افزایش عدم تقارن موجودات زنده. هرچه سطح سازماندهی ماده بالاتر باشد ، آنتروپی و تقارن کمتر می شود. اما برای کاهش آنتروپی موجودات زنده به عنوان سیستم های بازمبادله انرژی و ماده (غذا و مایحتاج) با محیط ، انرژی مورد نیاز و قابل توجهی است که همانطور که در زیر خواهیم دید ، در قسمتهای مربوط به سلولها (میتوکندری) موجودات زنده به دلیل غذا تولید می شود ، یعنی جذب انرژی از محیط خارجی (خورشید و زیست کره).

به صورت مجازی می توان گفت که ما از طبیعت یک ماده ساختاریافته تر و با آنتروپی کمتر ، یعنی ما خود را با نگروتروپی (آنتروپی منفی) تغذیه می کنیم و به آن ماده بدون ساختار می دهیم که آنتروپی بیشتری دارد. از نظر فیزیکی پرانرژی ، ما از آنتروپی منفی "تغذیه" می کنیم ، اما از آنتروپی مثبت صرف نظر می کنیم. و هنگامی که ، در شرایط طبیعی ، این تعادل نقض می شود ، سپس تعادل پویایی رخ می دهد - تبادل آنتروپی بین انسان و محیط تثبیت می شود ، آنتروپی سیستم انسان و محیط افزایش می یابد و ارگانیسم زنده می میرد (آنتروپی آن افزایش یافته است) ) بنابراین ، مرگ بیولوژیکی یک ارگانیسم افزایش آنتروپی به سطح آن در محیط است. افزایش پتانسیل انرژی در یک موجود زنده در هنگام تبادل "طبیعی" آنتروپی با محیط ، فعالیت شیمیایی سلول ها را افزایش می دهد و امکان تولید مثل و تکامل خود را فراهم می کند.

ما می توانیم بگوییم که به عنوان ترتیب موجودات زنده ، عارضه آنها در روند رشد زندگی ، عدم تقارن بیش از حد بر تقارن غلبه می کند و آن را از فرایندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی خارج می کند. با این حال ، یک فرایند پویا نیز در اینجا اتفاق می افتد: تقارن و عدم تقارن در عملکرد موجودات زنده با هم ارتباط تنگاتنگی دارند. از نظر ظاهری ، انسان و حیوانات متقارن هستند ، اما ساختار داخلی آنها اساساً نامتقارن است. اگر در اشیا biological بیولوژیکی پایین ، به عنوان مثال ، در گیاهان پایین تر ، تولید مثل به طور متقارن پیش می رود ، در سایر موارد بالاتر عدم تقارن آشکار وجود دارد - جدایی از دو جنس ، جایی که هر جنس در فرآیند تولید مثل خود اطلاعات ژنتیکی خود را ایجاد می کند. بنابراین ، حفظ پایدار وراثت به معنای خاص تقارن است و عدم تقارن در تنوع آشکار می شود. به طور کلی ، یک ارتباط داخلی عمیق بین تقارن و عدم تقارن در طبیعت زنده ، ظهور ، وجود و رشد آن را تعیین می کند.

ممکن است تعجب شود که آیا انواع دیگر تقارن و قوانین مربوط به حفاظت وجود دارد؟ اهمیت عمیق قوانین حفظ بار الکتریکی ، تعداد لپتون و باریون ، عجیب و غریب ، چرخش ایزوتوپی و غیره چیست؟ این چگونه با خصوصیات فضای انتزاعی ارتباط دارد؟ منظور از وجود "سیاهچاله ها" به عنوان نوعی "ایست بازرسی" از فضای ما ، جهان ، به جهان باستان دیگر چیست؟ متأسفانه ، تاکنون پاسخی برای این سالات نداریم ، هرچند خوب است علم جدید امکان پرسیدن از آنها وجود دارد.

درست است ، حکایت فیزیکی زیر در مورد س questionsالات مطرح شده وجود دارد. پائولی علاقه زیادی به طرح س questionsالاتی داشت که یافتن پاسخ های صحیح برای آنها همیشه امکان پذیر نیست (ممکن است اصلاً چنین سالی وجود نداشته باشد!). هنگامی که او درگذشت ، به سرگرمی مورد علاقه خود در زندگی پس از مرگ ادامه داد. و هیچ کس نتوانست به س questionsالات او پاسخ دهد. سپس تصمیم گرفت که به خدا روی آورد. خداوند با حوصله و توجه به سخنان او گوش فرا داد و پاسخ داد: "تمام دشواری ، پائولی ، این است که شما سوالات غلط می پرسید."

تقارن و عدم تقارن از خصوصیات عینی طبیعت است که یکی از اساسی ترین آنها در علوم طبیعی مدرن است. تقارن و عدم تقارن به عنوان یک ویژگی جهان مادی دارای یک ویژگی کلی و جهانی است.

تقارن(از یونانی. تقارن- تناسب ، نظم ، هماهنگی) یک ویژگی جهانی طبیعت است. مفهوم تقارن در انسان طی هزاران سال تکامل یافته است. اصطلاح "تقارن" در اندیشه های بشر به عنوان عنصری از چیزی "صحیح" ، زیبا و کامل ظاهر می شود. انسان در تأملات خود در مورد تصویر جهان ، تقارن را به عنوان یک کیفیت جادویی از طبیعت ، مصلحت آن ، کمال تعریف کرد و سعی کرد این خصوصیات را در موسیقی ، شعر ، معماری منعکس کند. تقارن تا حدی بیانگر درجه نظم در سیستم است. در این رابطه ، بین آنتروپی به عنوان معیار اندازه گیری اختلال با تقارن ، همبستگی نزدیک وجود دارد: هرچه درجه سازماندهی یک ماده بالاتر باشد ، تقارن بالاتر و آنتروپی پایین تر است.

درجه تقارن سیستم های طبیعی در تقارن معادلات ریاضی ، قوانینی که حالت آنها را منعکس می کند ، در تغییر ناپذیری هر یک از خصوصیات آنها در رابطه با تبدیلات تقارن ، منعکس می شود.

تقارن مفهومی است که نظم موجود در طبیعت ، تناسب و تناسب بین عناصر هر سیستم یا شی از طبیعت ، نظم ، تعادل سیستم ، ثبات ، یعنی برخی از عناصر هماهنگی را منعکس می کند.

عدم تقارن- مفهومی مخالف با تقارن ، منعکس کننده بی نظمی سیستم ، عدم تعادل ، که با تغییر و توسعه سیستم همراه است.

از تعاریف تقارن و عدم تقارن ، چنین برمی آید که یک سیستم دینامیکی در حال توسعه باید لزوماً نامتقارن و عدم تعادل باشد.

علوم طبیعی مدرن با یک سلسله مراتب متقارن نشان داده می شود ، که خصوصیات سلسله مراتب سطوح سازماندهی ماده را منعکس می کند. تقارن ها اشکال مختلفی دارد: سنج ، فضا-زمان ، ایزوتوپی ، جایگشت ، آینه و غیره. همه این نوع تقارن ها به خارجی و داخلی تقسیم می شوند.

تقارن داخلی را نمی توان مشاهده کرد ، این امر در معادلات و قوانین ریاضی بیانگر وضعیت سیستم مورد مطالعه پنهان است. نمونه این معادله ماکسول است که رابطه بین پدیده های الکتریکی و مغناطیسی یا نظریه گرانش اینشتین را توصیف می کند که ویژگی های فضا ، زمان و گرانش را به هم متصل می کند.

تقارن خارجی (مکانی یا هندسی) در طبیعت با تنوع زیادی نشان داده می شود. این تقارن بلورها ، مولکول ها ، موجودات زنده است.

چرا یک موجود زنده نیاز به تقارن دارد و چگونه بوجود آمده است؟

موجودات زنده در طول تکامل تقارن خود را شکل داده اند. اولین موجودات زنده که از آبهای اقیانوس سرچشمه می گرفتند ، شکل کروی منظمی داشتند. ورود ارگانیسم ها به محیط های دیگر آنها را مجبور به سازگاری با شرایط خاص جدید می کند. یکی از راههای این سازگاری تقارن در سطح فرم فیزیکی است. آرایش متقارن قسمتهایی از اندامهای بدن تعادل موجودات زنده را در حین حرکت و عملکرد ، نشاط و سازگاری فراهم می کند. اشکال خارجی حیوانات بزرگ ، انسانها کاملاً متقارن است. فلور ارگانیسم ها نیز دارای تقارن هستند ، که با مبارزه برای نور ، مقاومت فیزیکی در برابر اسکان همراه است (قانون جاذبه جهانی) به عنوان مثال ، تاج مخروطی شکل صنوبر کاملاً دارای یک تاج است محور عمودی تقارن - تنه عمودی ، برای ثبات به سمت پایین ضخیم شده است. شاخه های منفرد به طور متقارن در ارتباط با تنه قرار دارند و شکل مخروط به استفاده منطقی از تاج شار نور کمک می کند انرژی خورشیدی، ثبات را افزایش می دهد. بنابراین ، به لطف جاذبه و قوانین انتخاب طبیعی ، صنوبر از نظر زیبایی شناسی زیبا و منطقی "ساخته" به نظر می رسد. تقارن خارجی حشرات و حیوانات به آنها کمک می کند تا هنگام حرکت تعادل خود را حفظ کنند ، حداکثر انرژی را از محیط بیرون بکشند و از آن استفاده منطقی کنند.

در سیستم های فیزیکی و شیمیایی ، تقارن حتی مفهوم عمیق تری پیدا می کند. بنابراین ، پایدارترین مولکول ها مولکولی با تقارن بالا (گازهای بی اثر) هستند. تقارن مولکول ها ، ماهیت طیف های مولکولی را تعیین می کند. بلورها با تقارن بالا مشخص می شوند. بلورها اجسام متقارنی هستند ، ساختار آنها با تکرار دوره ای در سه بعد از یک نقوش اتمی ابتدایی تعیین می شود.

عدم تقارن در جهان نیز گسترده است.

آرایش داخلی اندامهای منفرد در موجودات زنده غالباً نامتقارن است. به عنوان مثال ، قلب در سمت چپ یک فرد واقع شده است ، کبد در سمت راست و غیره است. L. Pasteur ، میکروبیولوژیست و ایمونولوژیست فرانسوی ، کریستال های چپ و راست اسید تارتاریک را جدا کرده است. مولکول DNA نامتقارن است - مارپیچ آن همیشه به سمت راست پیچ خورده است. تمام اسیدهای آمینه و پروتئین هایی که موجودات زنده را تشکیل می دهند قادرند یک پرتوی نور قطبی را به سمت چپ منحرف کنند.

برخلاف مولکولهای طبیعت بی جان ، که در آن مولکولهای چپ دست و راست دست مشترک هستند ، یعنی عمدتا متقارن هستند ، مولکولهای مواد آلی با عدم تقارن مشخص مشخص می شوند. دادن پراهمیت عدم تقارن موجودات زنده ، V.I.Vernadsky فرض کرد که اینجاست که یک مرز نازک بین شیمی زنده و بی جان وجود دارد. L. Pasteur نیز بر اساس این نشانه ها مرز بین زنده و بی جان را ترسیم کرد. همچنین لازم به ذکر است که موجودات زنده (گیاهان) در روند زندگی تا حد زیادی از محیط (خاک) ترکیبات شیمیایی مواد غذایی معدنی را جذب می کنند ، مولکول های آنها متقارن هستند و در بدن آنها آنها را به مواد آلی نامتقارن تبدیل می کنند : نشاسته ، پروتئین ها ، گلوکز و ... تقارن مولکول های مواد غذایی موجود زنده با تقارن مولکول های موجود زنده سازگار است. در غیر این صورت ، غذا ناسازگار (سمی) خواهد بود.

ساختار اجزای سلول نیز نامتقارن است ، که از نظر سوخت و ساز بدن ، تأمین انرژی از اهمیت زیادی برخوردار است و همچنین به میزان بیشتری از واکنشهای بیوشیمیایی کمک می کند.

تقارن و عدم تقارن دو ویژگی قطبی جهان عینی هستند. در حقیقت ، تقارن یا عدم تقارن خالص (مطلق) در طبیعت وجود ندارد. این دسته ها مخالف هایی هستند که همیشه در وحدت و مبارزه هستند. در جایی که تقارن ضعیف می شود ، عدم تقارن افزایش می یابد و بالعکس. بر سطوح مختلف توسعه ماده ، با تقارن مشخص می شود ، سپس عدم تقارن. با این حال ، این دو گرایش یکی است و مبارزه آنها مطلق است. این دسته ها با مفاهیم ثبات و بی ثباتی سیستم ها ، نظم و بی نظمی ، سازماندهی و بی نظمی ، منعکس کننده خصوصیات سیستم ها و پویایی توسعه و همچنین رابطه بین قوانین پویا و ایستا ، ارتباط نزدیک دارند.

با فرض اینکه تعادل حالت استراحت و تقارن است و عدم تقارن منجر به حرکت و حالت عدم تعادل می شود ، می توان فرض کرد که مفهوم تعادل در زیست شناسی نقش کمتری نسبت به فیزیک ندارد. اصل پایداری تعادل ترمودینامیکی سیستم های زنده ، ویژگی فرم بیولوژیکی حرکت ماده را مشخص می کند. این تعادل دینامیکی پایدار (عدم تقارن) است که اصل اصلی در فرمول بندی و حل مسئله منشأ زندگی است.