Mahusay na simetrya

Kawalaan ng simetrya

Ritmo- Ito ay ang alternation ng anumang mga elemento sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod.

Ang ritmo ay isa sa mga pondo na kadalasang ginagamit upang lumikha ng isang maayos na komposisyon. Ang tool na ito ay sumasalamin sa kaugnayan ng kalikasan at gawain ng tao, kabilang ang creative, kasama ang uniberso ...

Sa katunayan, maaari ba itong itakwil na maraming mga proseso ng buhay ng tao ang nangyari cyclically? Ang isang tao ay nararamdaman ang mga rhythms ng puso, paghinga, rhythmically gumagalaw kapag naglalakad, tumatakbo, sayaw. Ang anumang aktibidad sa paggawa ay nauugnay sa mga ritmikong paggalaw, iyon ay, na may mga repetitions. Ang pinakamahalagang palatandaan ng ritmo ay ang repeatability ng phenomena, mga elemento o mga form, ang pattern ng kanilang paghahalili. Ang ritmo ay literal na nangangahulugang "taktika, dimensyon" (mula sa Griyego na "Rafos").

Ang mga rhythms ay maaaring nahahati sa:

- metric o monotonous (paulit-ulit na hindi nagbabago);

- itinuro (Ang mga regular na pagbabago ay idinagdag sa kahalili);

- reiteration.;

- ritmo sa pagpapangkat.

Sa pamamagitan ng likas na katangian ng mga linya ng ritmo ay maaaring nahahati sa tapat. at curvilinear..

Ang ritmo ay nangyayari simpleKapag ang ilang mga pagbabago sa regularidad (iba't ibang anyo, kulay, texture o distansya sa pagitan ng mga elemento), at mahirap unawainKapag ang mga pagbabago sa ritmo ay agad na nagaganap sa maraming mga parameter. Halimbawa, ang pagsasaayos ng mga pagbabago sa form at ang kulay ay puspos, o ang distansya sa pagitan ng mga elemento ay binago at ang form ay sabay-sabay na bumababa, na nagbabago rin ng katangian nito.

Para sa mga komposisyon ng sukatan, ang static ay nailalarawan. Ang kalagayan ay isang estado ng pahinga, punto ng balanse. Ang isang matingkad na halimbawa ng isang metric row ay isang dekorasyon.

Kahit na ang panukat na pag-uulit mismo ay isang pattern, ngunit ito ay hindi pagkakaisa. Kung ito ay walang hanggan na paulit-ulit ang parehong tala sa musika o bumuo ng isang arkitektura komposisyon sa paulit-ulit lamang isang elemento, ang pagkakasundo ay hindi mangyayari. Tila, nagsisimula kaming makita ang paulit-ulit bilang isang tiyak na pagkakasunud-sunod mula sa sandaling ito kapag tumigil ka agad na nakakuha ng bilang ng mga item. Mula sa puntong ito ng pagtingin at limang repetitions ay hindi pa isang hilera, dahil subconsciously namin ang mga elemento nito. Kapag ang bilang ng mga repetitions napupunta sa anim, pitong, itigil namin upang isaalang-alang ang mga ito, perceiving elemento ay hindi hiwalay, ngunit bilang isang grupo.

Gayunpaman, ang kalikasan ay hindi hinihingi ang monotony at monotony. Imposibleng makahanap ng dalawang magkaparehong puno o dalawang magkatulad na mga bato - sa lahat ng pagkakatulad nito at pangkalahatang mga tampok, naiiba pa rin sila sa ilang mga parameter. Ang aming pang-unawa sa nakapalibot na katotohanan ay nakaayos sa parehong paraan - kami ay inis sa pamamagitan ng isang walang pagbabago ang tono kakatok ng bumabagsak na droplets mula sa kreyn, nagdudulot ng inip ng makinis, walang mga flaws at katangian ng mga detalye ng Brazilian TV Sa pamamagitan ng mga repetitions ng scheme ng kuwento ...

Samakatuwid, ang anumang ritmo sa disenyo ay dapat baguhin bago ang parehong hangganan kapag ito ay nagsisimula maging walang pagbabago. Ang lahat ay mabuti sa pag-moderate, at ang panukalang ito ay magiging mahusay na malaman o pakiramdam. Ang pinakamadaling paraan upang maunawaan ay upang ilagay ang iyong sarili sa viewer.

Posibleng gamitin sa komposisyon ng kumbinasyon ng metro at ritmo. Ang panukat na pag-uulit ng mga rhythmic row ay tumutulong upang lumikha ng mga orihinal na gawa. Tila gamit ang parehong tool, hindi maaaring makamit ng isa ang iba't ibang uri ng mga solusyon. Ngunit, halimbawa, pinatutunayan ng artist na si V. Vazareli ang lahat ng kanyang trabaho sa kabaligtaran. Ang bawat isa sa kanyang trabaho ay kakaiba at kakaiba.

Anumang rhythm failure ay umaakit ng pansin, paglabag sa ritmo maaari mong ayusin ang mga kinakailangang accent.

Ang ritmo ay isa sa mga "magic chopsticks", kung saan maaari mong ipasa ang kilusan sa eroplano.

Bakit ang ritmo ay nagpapadala ng kilusan? Ito ay dahil sa kakaiba ng aming pagtingin. Ang sulyap, paglipat mula sa isang mahusay na elemento sa isa pa, sa kanya tulad ng, kanyang sarili, bilang ito ay kasangkot sa paglipat.

Mahusay na simetrya (mula sa Griyego. Ang pagkakakilanlan, pagkakahawig, pagsunod) ay ang pagsusulatan ng figure na may kaugnayan sa simetrya axis, point o eroplano.

Kawalaan ng simetrya - Paglabag sa punto ng balanse, balanse

Ang mahusay na simetrya ay responsable para sa isa sa pinakamalalim na batas ng kalikasan - ang pagnanais para sa katatagan. Ang pangunahing tampok ng simetriko komposisyon ay punto ng balanse. Ang mahusay na simetrya ay magkatugma, ngunit kung ang bawat larawan ay ginagawang simetriko, pagkatapos ng ilang sandali ay napapalibutan tayo ng maunlad, ngunit ang mga gawaing walang pagbabago. Sa maraming mga kaso, ito ay kinakailangan upang sinasadya abalahin ang mahusay na proporsyon sa komposisyon, kung hindi man ay mahirap na ipasa ang kilusan, pagbabago, kontradiksyon.

Sa pamamagitan ng mahusay na proporsyon, nakatagpo kami sa lahat ng dako - sa kalikasan, pamamaraan, sining, agham. Tandaan namin, halimbawa, isang katangi-tanging katangian ng butterfly at isang dahon ng maple, ang mahusay na simetrya ng mga anyo ng kotse at ang sasakyang panghimpapawid, mahusay na simetrya sa maindayog na mga constructions ng tula at ang musikal na parirala, ang mahusay na simetrya ng atomic na istraktura ng mga molecule at mga kristal.

Ang konsepto ng simetrya ay dumadaan sa buong siglo-lumang kasaysayan ng pagkamalikhain ng tao. Nakakita na sa mga pinagmulan ng kaalaman ng tao, malawak itong ginagamit ng lahat nang walang kapansin-pansin ang direksyon ng modernong agham. Ang mga prinsipyo ng simetrya ay may mahalagang papel sa pisika at matematika, kimika at biology, pamamaraan at arkitektura, pagpipinta at iskultura, tula at musika. Ang mga batas ng kalikasan, ang pagkontrol ng isang hindi maubos na pattern ng phenomena sa kanilang pagkakaiba-iba, naman, ay napapailalim sa mga prinsipyo ng mahusay na proporsyon.

Simple View. Mahusay na proporsyon - salamin . Ang bagay o hugis na maaaring nahahati sa dalawang halves upang ang mga kalahati na ito kapag inilapat sa bawat isa ay nag-tutugma sa bawat isa ay may salamin na mahusay na proporsyon. Ang ganitong simetrya ay likas, halimbawa, ang katawan ng tao, mga katawan ng hayop at marami. Ang salamin ng salamin ng salamin ay tumutulong upang lumikha ng isang impression ng punto ng balanse at kapayapaan, dahil ito ay gumagawa ng parehong kalahating imahe equivors para sa aming tingin.

Ang isang iba't ibang mga uri ng mahusay na proporsyon ay naroroon sa mga numero na pinagsama sa kanilang sarili nang walang tulong ng salamin ng salamin, at sa pamamagitan ng pag-ikot ng ilang axis patayo sa eroplano ng imahe. Ito - axial Symmetry. , At ang bilang ng mga ganitong mga kumbinasyon sa buong full circular circular turnover ng figure ay tinatawag na order ng axis. Ang ehe ng simetrya ay maaaring magkaroon ng tungkol sa pangalawang at walang katiyakan. Ang mga figure na may axial symmetry ay walang hanggan, ngunit lahat sila ay malinaw na nakaayos at pantay na ibinahagi sa paligid ng isa para sa kanila. Ang lahat ng sulok ng mga liko ay dapat na pantay. Ang ehe ng simetrya ay madalas na matatagpuan sa kalikasan at laganap sa mga burloloy. Una sa lahat, ang mga figure na may axial symmetry ay kinabibilangan ng mga saksakan. Ang isang imahe na may ehe simetrya ay gumagawa ng impression ng kilusan, pag-ikot sa paligid nito center.

Madalas mong makita ang mga socket hindi lamang sa pamamagitan ng ehe ng simetrya, kundi pati na rin sa salamin. Ang mga katulad na anyo ay mas balanse at kalmado kaysa sa mga nauna. Ang form na ito ay tila mas kumpleto, dahil hindi ito nagpapahayag ng pag-ikot, at ang pantay na mga elemento ay naiiba mula sa sentro nito. Posible kaya ang isang socket na may dalawa sa mga species ng simetrya ay nakakuha ng pinakamalaking pamamahagi.

Kasama ang ilang linya ay maaaring pantay na matatagpuan ang parehong mga motif. Kaya ang linear ornament, o border, ay nabuo, may parallel transfer,na maaaring patuloy sa kawalang-hanggan sa parehong direksyon sa direksyon ng linya. Ito ay isa pang uri ng mahusay na proporsyon: Kung mayroon kaming isang buong ornamental row slide kasama ang axial line sa isang motibo, ang bawat isa sa mga numero ay mahulog sa lugar ng kalapit, iyon ay, ang hangganan ay katugma sa kanyang sarili.

Sa sining ng dekorasyon, kadalasang ginagamit upang punan ang eroplano na may parehong tapat na mga numero. Sa matematika, ang ganitong paghahalo ay tinatawag na. parquet (sa disenyo - mesh ornaments. ). Ito ay kilala na ang dalawang uri lamang ng mga numero ay iba't ibang parallelograms (kabilang ang mga parihaba, mga parisukat at diamante) at hexagons na may parallel parallel na mga gilid punan ang eroplano ganap, walang skips at overlaps, gamit ang nag-iisa port, habang pinapanatili ang orientation.

Mga uri ng mahusay na proporsyon - (mirror, swivel, broadcast, parquet, pinagsama)

Mga katangian at kalidad ng komposisyon

Relasyon ng tectonics at volumetric na istraktura

Saloobin materyal na espasyonagdadala ng mga katangian ng tectonic, at saloobin dami-Space - isang ideya ng likas na katangian ng volume-spatial na istraktura.

Larawan. 2.37. - Pagpapakita ng tectonicity sa form.

Dapat magtrabaho ang disenyo. Labis na, may isang matatag na margin ng lakas ng cross seksyon ng mga elemento ng istruktura, lalo na bukas na mga istraktura kapansin-pansing bawasan ang aesthetic antas ng mga produktong ito. Ang mas maliit ang halaga ng materyal na posible upang matiyak ang pagpapatakbo ng isang tiyak na disenyo, mas maraming mga dahilan upang isaalang-alang ito at aesthetically perpekto. Ang formula na ito ay nakakahanap ng pagpapahayag at organic na komunikasyon ng tectonics na may dami-spatial na istraktura.

Sa sinaunang mundo ng mahusay na proporsyon ay itinuturing na isang kondisyon ng kagandahan. Ang larawan ng uniberso ay lumitaw simetriko. Ang sinaunang Greeks ay isinasaalang-alang ang uniberso na simetriko, at si Pythagoras ay nagsalita tungkol sa sphericity ng lupa at ilipat ito sa globo.

Mahusay na simetrya- Ang prinsipyo ng organisasyon ng komposisyon, kung saan matatagpuan ang mga elemento ng maayos na kamag-anak sa eroplano, axis o sentro. Kapag ang pagbukas ng hugis sa paligid ng sentro, ang axis o eroplano, simetriko elemento ay ganap na pinagsama sa bawat isa. Mayroong ilang mga uri ng mahusay na proporsyon.

Ang simetrya ay isa sa mga pinaka-maliwanag at malinaw na nagpapakita ng mga katangian ng komposisyon. ito ibig sabihin na kung saan ang anyo ng arkitektura istruktura, machine, machine ay nakaayos, mga kasangkapan sa sambahayan atbp. at pinaka-aktibo ito regularidad.

Ang pinakasimpleng uri ng mahusay na proporsyon - salamin- Ito ay batay sa pagkakapantay-pantay ng dalawang bahagi ng figure, na matatagpuan isang kamag-anak sa iba pang bilang isang bagay at ang pagmuni-muni nito sa salamin. Ang haka-haka na eroplano, na naghihiwalay sa tulad ng isang figure sa kalahati, ay tinatawag na isang eroplano ng mahusay na proporsyon. Kapag nagdidisenyo sasakyan Sa disenyo ng mga studio, isang katulad na uri ng mahusay na proporsyon ay malawak na ginagamit, kapag ang kalahati ng modelo ng plasticine ay naka-attach sa salamin at ang visual na pang-unawa ng tunay na halaga ng bagay ay tinatayang. Mirror simetrya ay laganap sa mga paksa ng sambahayan, souvenirs.

Isa pang uri ng mahusay na proporsyon - axish Mahusay na simetrya - dahil sa congruence (compatibility) nakamit sa pamamagitan ng pag-ikot ng figure na may kaugnayan sa symmetry axis, i.e. Mga linya, kapag nagiging sa paligid kung saan ang figure ay maaaring paulit-ulit na pinagsama sa sarili nito.

Ang axial symmetry ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga punto ng equidistant na may kaugnayan sa axis (at hindi ang eroplano, tulad ng sa unang kaso). Ang simetriko figure ay tila paikutin sa paligid ng axis, natitira sa loob ng curve na naglalarawan nito. Ang isang halimbawa ng ganitong simetrya ay matatagpuan sa organic na mundo, ngunit higit pa sa paksa, artipisyal. Sa organic na mundo ay pine Cone., mansanas o kulay ng nuwes. Kabilang sa mga artipisyal na bagay ng simetriko katawan, ang walang katapusang hanay ay parehong pinggan, at lathes, at mga Detalye ng Arkitektura, atbp.

Ang isang katangian ng iba't-ibang ay tornilyo Mahusay na simetrya, na nakuha bilang isang resulta ng tornilyo paggalaw ng punto o linya sa paligid ng nakatigil axis. Screw symmetry ay karaniwang ginagamit sa mga elemento ng iba't ibang mga uri ng machine, machine, eroplano, steamers, tornilyo hagdan.

Ang designer, kadalasan, kailangang harapin ang pagpapakita ng kawalaan ng simetrya sa mga simetriko form. Ang kaalaman sa ganitong uri ng mga pattern ay maaaring makatulong sa pagtatrabaho sa isang komposisyon ng iba't ibang mga machine, makinarya at instrumento.

Ang absolute symmetry ay halos hindi umiiral sa kalikasan. Tulad ng para sa pamamaraan, ang anyo ng mga machine, makinarya, mga aparato, iba't ibang kagamitan, bilang isang panuntunan, ay may mga deviations mula sa mahusay na proporsyon na dulot ng mga kondisyon ng kanilang paggana, at samakatuwid, ang mga katangian ng istraktura.

Ang kawalaan ng simetrya sa simetrya ay maaaring bumuo ng naiiba. Sa ilang mga kaso, ito ay ang kawalaan ng simetrya ng isang teknikal na istraktura na hindi makikita sa panlabas na hitsura ng paksa (halimbawa: cross-lokasyon ng engine).

Ang mga machine, na may pangkalahatang simetriko na batayan, ang form, bilang isang panuntunan, ay walang simetrong nakaayos ng hiwalay na mga bahagi ng mekanismo, halimbawa: mga kontrol.

Mahalaga na ang mga naturang deviations mula sa mahusay na proporsyon ay hindi mukhang isang error sa paghubog, at naka-attach sa anyo ng partikular na expressiveness at sariling katangian.

Para sa mga form na nagbibigay-daan sa pag-urong mula sa mahigpit na mahusay na simetrya, sa pag-unlad ng walang simetrya simula, isang sandali ay maaaring mangyari kapag ang paksa ay huminto na maging simetriko. Kaya, makatuwiran na pag-usapan ang pagkakaroon ng ilang mga limitasyon, na sinusundan ng disorganization ng form.

Kawalaan ng simetrya- Ang prinsipyo ng organisasyon ng form, na batay sa dynamic na equilibration ng mga elemento, sa impression ng kanilang kilusan sa loob ng buo. Mula sa punto ng view ng matematika, ang konsepto ng kawalaan ng simetrya ay lamang ang kawalan ng mahusay na proporsyon; Sa disenyo ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya - dalawang kabaligtaran pamamaraan ng natural na organisasyon ng spatial form na pantulong sa kanilang sarili mga panloob na batas. Ang kawalaan ng simetrya ay hindi naubos ng pagkawasak ng mahusay na proporsyon. Ang pagkakaisa ay ang layunin ng pagtatayo ng isang walang simetrya na sistema, pati na rin ang simetriko. Gayunpaman, ito ay nakamit sa ibang paraan. Ang pagkakakilanlan ng mga bahagi at ang kanilang lokasyon ay pinalitan ng visual equilibrium. Ang cooding ng mga bahagi ay ang pangunahing paraan ng pagsasama ng isang walang simetrya komposisyon.

Kung ang simetriko form ay madaling makita at kaagad, pagkatapos ay ang walang simetrya read unti.

Ang walang simetrya form para sa ilang mga produkto ay tulad ng isang layunin resulta ng paglutas ng isang functional na problema, na kung saan ay isang form simetriko para sa iba. Gayunpaman, sa pagitan ng dalawa sa mga katangian ng form, mayroong isang pangunahing pagkakaiba.

Ang pagkakasundo na binuo ng walang simetrya form ay itinayo sa. kumplikadong relasyon Maraming mga pattern ng komposisyon, dahil ang mga elemento ng form ay hindi nakatali sa pamamagitan ng axis ng mahusay na proporsyon.

Ang mahusay na simetrya mismo ay hindi ginagarantiyahan ang pagkakaisa, pati na rin ang kawalaan ng simetrya ay hindi nangangahulugang kawalan ng pagkakaisa.

Ang buong kasaysayan ng sining, arkitektura, teknolohiya ay nagpapatunay na walang simetrya komposisyon: at simple, at kumplikado, mula sa punto ng view ng aesthetic halaga, ay hindi mas mababa sa simetriko. Kasabay nito, ang trabaho sa isang walang simetrya form ay mas mahirap - ito ay nangangailangan ng isang binuo intuwisyon at isang mahusay na pakiramdam ng composite equilibrium. Partikular na kumplikadong trabaho sa mga produkto ng multi-elemento na may isang kumplikadong ops, indibidwal na mga bahagi na maaaring magkaroon ng kanilang sariling mga simetrya axes.

Ang kawalaan ng simetrya ay sensitibo sa pagbabago ng mga sukat, samakatuwid, nagtatrabaho sa isang walang simetrya form, designer na may espesyal na pansin Dapat itong tinukoy sa isang proporsyonal na sistema.

Isinasaalang-alang ang mga simetriko na mga form, hindi namin nakatuon ang cood ng mga elemento, dahil ang mahusay na simetrya mismo ay nag-aambag sa Coen.

Ang walang simetrya form ay wala ng organizing base na ito, at ang cooding ng mga elemento nito ay batay sa maraming mas mahiwagang mga pattern, sa pinagsama-samang composite equilibrium.

Upang magkasundo ang walang simetrya form, ang maingat na pag-aaral ay lalo na kinakailangan. Dito, ang lahat ay karaniwang itinatayo sa mga nuances. Ang pangunahing gawain ay upang makamit ang integridad ng form.

Sa pamamaraan ng kawalaan ng simetrya bilang ang kalidad ng komposisyon ng mga makina, machine, instrumento, iba't ibang kagamitan ay sumasalamin sa prinsipyo ng pagbuo ng kanilang teknikal na istraktura, ang kanilang karaniwang layout ng engineering.

Nou Vpo Far Eastern Institute of International Business.

Faculty of "Economics and International Business"

PAGSUSULIT

Ayon sa "konsepto ng modernong natural na agham"

Paksa: "Ang mga prinsipyo ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya"

Gumanap: mag-aaral c. 319 - Bu.

Kostina e.a.

CIFR 09-BU-08.

Sinuri (a): K.S.n., Associate Professor.

Zyablova e.yu.

Khabarovsk2009.

Plano ng trabaho

Panimula 3.

1. mahusay na simetrya bilang aesthetic criterion. Operasyon at uri ng mahusay na proporsyon. Mga prinsipyo ng mahusay na proporsyon. lima

2. Ang iba't ibang mga mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa kalikasan ay ang mga katangian ng materyal na mundo. Ang konsepto ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa biology. 13.

3. Ang Golden section ay ang batas ng pagpapakita ng pagkakaisa ng kalikasan. 26.

Konklusyon 31.

Bibliography.

Panimula

Ang unang kahulugan ng mahusay na proporsyon ay proporsyonal, pagkakatulad, pagkakatulad, kaayusan, ritmo, koordinasyon ng mga bahagi sa isang holistic na istraktura. Ang mahusay na simetrya at istraktura ay inextricably naka-link. Kung ang ilang mga sistema ay may isang istraktura, pagkatapos ito ay may ilang mga mahusay na proporsyon. Ang ideya ng mahusay na proporsyon ay may katangi-tanging kahalagahan at bilang isang nangungunang simula sa pag-unawa sa istraktura ng natural na kaalaman sa agham. Maaari mong bahagya hamunin ang heuristic halaga at pamamaraan ng kahalagahan ng prinsipyo ng simetrya. Alam na kapag nilulutas ang mga partikular na problema sa agham, ang prinsipyong ito ay gumaganap ng papel ng criterion ng katotohanan.

Ang simetrya ay isa sa mga pinaka-pangunahing at isa sa mga pinaka-karaniwang batas ng uniberso: walang buhay, wildlife at lipunan. Sa simetrya nakatagpo kami sa lahat ng dako. Ang konsepto ng simetrya ay dumadaan sa buong siglo-lumang kasaysayan ng pagkamalikhain ng tao. Ito ay natagpuan sa mga pinagmulan ng kaalaman ng tao; Ito ay malawakang ginagamit nang hindi inaalis ang direksyon ng modernong agham.

Ano ang mahusay na simetrya? Bakit ang simetrya ay literal na kumakalat sa buong mundo sa paligid natin? Mayroong, sa prinsipyo, dalawang grupo ng symmetries.

Kasama sa unang grupo ang mahusay na proporsyon ng mga probisyon, anyo, istruktura. Ito ang mahusay na simetrya na maaaring makita nang direkta. Maaari itong tawaging geometric na mahusay na proporsyon.

Ang ikalawang grupo ay nagpapakilala sa mahusay na proporsyon ng pisikal na phenomena at ang mga batas ng kalikasan. Ang simetrya na ito ay namamalagi sa batayan ng natural na larawan sa agham ng mundo: maaari itong tawaging pisikal na mahusay na proporsyon.

Sa buong sanlibong taon, sa kurso ng panlipunang pagsasanay at kaalaman sa mga batas ng layunin na katotohanan, ang sangkatauhan ay nagtipon ng maraming data, na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng dalawang uso sa mundo: sa isang banda, upang mahigpit ang kaayusan, pagkakaisa, at sa iba - sa kanilang paglabag. Ang mga tao ay may matagal na bayad na pansin sa katumpakan ng hugis ng mga kristal, kulay, beesweets at iba pang mga natural na bagay at muling ginawa ang proporsyonal na ito sa mga likhang sining sa mga bagay na nilikha ng mga ito, sa pamamagitan ng konsepto ng mahusay na proporsyon.

"Symmetry," writes isang kilalang siyentipiko J. Newman, "nagtatatag ng isang masaya at kamangha-manghang relasyon sa pagitan ng mga bagay, phenomena at mga teorya, sa labas, ito ay tila anumang konektado: makalupang magnetismo, isang babae belo, polarized liwanag, natural na pagpili, grupo teorya, invariants at transformations, nagtatrabaho gawi ng bees sa pugad, istraktura ng espasyo, mga guhit ng vaz, quantum physics, bulaklak petals, panghihimasok pattern ng x-ray, paghahati ng mga cell ng marine bayani, equilibrium configuration ng kristal, romansa cathedrals, snowflakes, musika, relativity teorya ... ".

1. mahusay na simetrya bilang aesthetic criterion. Operasyon at uri ng mahusay na proporsyon. Mga prinsipyo ng mahusay na proporsyon.

Ang isa sa mga di-tuwirang resulta ng isang daang Einstein ay ang pangangailangan para sa pangangailangan para sa pagtatasa, tila maraming kilalang konsepto na itinuturing ng maraming pasyente bilang isang bagay na pamilyar, hindi hinihingi ang paglilinaw.

Sa pagsasaalang-alang na ito, ang kasaysayan ng agham ay maaaring katawanin bilang isang kasaysayan ng mga pagtatangka upang linawin ang nilalaman at larangan ng mga siyentipikong konsepto. At dito ang tagumpay ay laging naka-sniff, ang mga konsepto na inilalaan sa kanilang aesthetic attractiveness. Ang ganitong mga konsepto ay maaaring magsama ng mahusay na proporsyon, na mula noong ang pinakalumang mga numero ay nakilala bilang halip na pamantayan ng aesthetic kaysa sa mahigpit na konsepto ng siyentipiko.

Symmetry (mula sa Griyego. Symmetria - proportionality) -Hegenerality, proporsyonal, pagkakaisa, ang invariation ng istraktura ng materyal na bagay na kamag-anak, ngunit ang mga pagbabago nito. Ito ay isang tanda ng pagkakumpleto at asupre. Ang pagkakaroon ng nawala ang mga elemento ng mahusay na proporsyon, ang paksa ng uu-ay may kahusayan at kagandahan, i.e. Aesthetic konsepto.

Ang aesthetic painting ng mahusay na proporsyon sa pinaka-karaniwang kahulugan ay ang pagkakapare-pareho o pagpapantay ng mga indibidwal na bahagi ng bagay, pinagsama sa isang solong integer, ang pagkakaisa ng mga sukat. Maraming mga tao mula sa mga lumang beses na may sariling mga ideya tungkol sa mahusay na proporsyon sa isang malawak na kahulugan bilang pagkapantay-pantay ng balanse at pagkakaisa pagkapantay. Sa mga geometriko burloloy ng lahat ng mga siglo, isang hindi mauubos na pantasiya at katalinuhan ng mga artist at mga panginoon ay nakuha. Ang kanilang pagkamalikhain ay limitado sa matibay na balangkas, ang mga kinakailangan ng mahigpit na madaling sinundan ang mga prinsipyo ng mahusay na proporsyon. Ang mapagpapalit na malawakang interpreted, ang mga ideya ng mahusay na simetrya ay madalas na matatagpuan sa pagpipinta, iskultura, musika, tula. Ang mga operasyon ng SIM-metry ay madalas na nagsisilbing mga canon na napapailalim sa ballet PA: ito ay simetriko paggalaw na bumubuo sa batayan ng sayaw. Sa maraming mga kaso, ito ay ang simbolo ng wika na pinaka-angkop para sa talakayan ng mga gawa ng pinong sining, kahit na naiiba sila mula sa mahusay na proporsyon o ang kanilang mga co-builders ay nagsisikap na sadyang maiwasan ito.

Ang mga sumusunod na operasyon ng simetrya ay maaaring palayasin:

■ pagmuni-muni sa eroplano ng mahusay na proporsyon (pagmuni-muni sa graba);

■ Lumiko sa paligid ng axis ng mahusay na proporsyon (swivel simetrya);

■ pagmuni-muni sa gitna ng mahusay na proporsyon (pagbabaligtad);

■ paglipat (broadcast) figure bawat distansya;

■ tornilyo lumiliko.

Pagmuni-muni sa eroplano ng mahusay na proporsyon

Ang pagmuni-muni ay ang pinaka sikat at mas madalas na matatagpuan species ng mahusay na proporsyon. Ang mirror ay eksaktong ginawa sa pamamagitan ng ang katunayan na ito ay "nakikita", ngunit ang itinuturing na order ay nakaharap: ang kanang kamay ng iyong kambal sa katotohanan ay levy, dahil ang iyong mga daliri ay matatagpuan sa ito sa reverse order. Ang bawat isa, marahil, dahil pagkabata, ang pelikula na "Co-Rolevoy Curves Mirrors" ay pamilyar, kung saan ang mga pangalan ng lahat ng mga bayani ay nabasa sa reverse order.

Mirror simetrya ay matatagpuan sa lahat ng dako: sa mga dahon at mga kulay ng mga halaman, arkitektura, burloloy. Ang catcher body, kung makipag-usap lamang kami tungkol sa panlabas na anyo, ay may salamin na mahusay na proporsyon, bagaman hindi masyadong stroke. Bukod dito, ang salamin ng salamin ng salamin ay kakaiba sa mga katawan ng halos lahat ng nabubuhay na bagay, at ang pagkakatulad ay hindi sinasadya. Ang kahalagahan ng konsepto ng salamin ng salamin ng salamin ng simetrya ay maaaring bahagya na overestimated.

Ang mirror symmetry ay may breakdown ng dalawang mirror na pantay na halves. Ang bawat isa sa mga halves ay nagsisilbing salamin ng salamin ng isa, at ang eroplano na naghihiwalay sa kanila ay tinatawag na eroplano ng grain-free reflection, o isang mirror plane. Ang eroplano na ito ay maaaring tinatawag na isang elemento ng mahusay na proporsyon, at ang co-response operation ay isang mahusay na operasyon ng simetrya.

Ang pagmumuni-muni sa salamin ay isa sa mga paraan ng pag-uulit ng mga numero, na humahantong sa paglitaw ng isang simetriko pattern. Kung hindi mo ginagamit ang isa, ngunit dalawang salamin, maaari kang makakuha ng isang aparato na tinatawag na Kaleidosko-Pom, binuksan noong 1819 D. Brewster. Ang dalawang uri ng mahusay na proporsyon ay pinagsama sa kaleydoskopo: isang mirror at paglalayag. Sa pamamagitan ng paglalagay ng salamin sa isang tiyak na anggulo, maaari mong makita ang pagmuni-muni, pagmuni-muni na pagmuni-muni, atbp. Palaging pagbabago ng isang serye ng mga pattern na kaakit-akit ang tingin ng lahat.

Kung ang dalawang salamin ay hindi bumalandra, ngunit nakatakda sila sa isa't isa, sa halip ng isang dekorasyon na may mga elemento, na matatagpuan sa isang bilog, isang walang katapusang pattern ay nakuha, na kung saan ay paulit-ulit at kahawig ng isang hangganan o tape mula sa tela.

Sa tatlong-dimensional simetriko pattern, kami ay sinanay araw-araw: ito ay maraming mga modernong tirahan gusali, at kung minsan buong quarters, drawers at mga kahon, paggiling sa warehouses, ang mga atoms ng sangkap sa crystalline compound form isang kristal sala-sala - isang elemento ng tatlo -Dimensional na mahusay na proporsyon. Sa lahat ng mga kaso na ito, ang tamang lokasyon ay nagpapahintulot sa ekonomiya na gumamit ng espasyo at matiyak ang katatagan.

Rotary Symmetry.

Ang hitsura ng pattern ay hindi magbabago kung ito ay nakabukas sa ilang mga anggulo sa paligid ng axis. Simetrya na nagmumula sa ito, na tinatawag na swivel simetrya. Ang isang halimbawa ay ang laro ng mga bata na "ang turntable" na may isang panukat na swivel sim. Sa maraming sayaw, ang mga numero ay batay sa mga paggalaw ng paikot, madalas na gumanap lamang sa isang direksyon (iyon ay, nang walang pagmuni-muni), halimbawa, sayaw.

Ang mga dahon at bulaklak ng maraming mga halaman ay napansin ng mahusay na simetrya ng ra-dial. Ito ay isang mahusay na simetrya kung saan ang isang dahon o bulaklak na nagiging palibot ng axis ng mahusay na proporsyon, napupunta sa sarili nito. Sa mga seksyon ng krus ng mga tela, mayroon kaming isang radial simetrya na malinaw na nakikita, ang radial symmetry ay malinaw na nakikita. Ang mga inflorescence ng maraming mga bulaklak ay mayroon ding radial symmetry.

Pagmuni-muni sa gitna ng mahusay na proporsyon

Ang isang halimbawa ng isang bagay na pinakamataas na mahusay na proporsyon, katangian ng operasyong ito ng simetrya, ay isang bola. Ang mga form ng Sha-Povo ay kumakalat sa likas na katangian ng Shi-Roco. Ang mga ito ay pangkaraniwan sa kapaligiran (droplets ng fog, ulap), hydrosphere (iba't ibang mikroorganismo), lithosphere at espasyo. Ang hugis ng bola ay may mga pagtatalo at pollen na lumalaki, ang mga patak ng tubig ay inilabas sa isang estado ng kawalang-timbang sa isang spacecraft. Sa antas ng metagalactic, ang pinakamalaking istraktura ng bola ay ang mga kalawakan ng ballform. Ang mas denser ang akumulasyon ng Ga Lactik, mas malapit ito sa form ng bola. Star Skoplia - din bola form.

Broadcast, o paglipat ng mga hugis para sa distansya

Broadcast, o parallel transfer ng figure sa rascent - ito ay anumang walang limitasyong paulit-ulit na pattern. Maaari itong maging isang dimensional, dalawang-dimensional, tatlong-dimensional. Ang broadcast sa parehong o kabaligtaran sa mga form ng board ay isang one-dimensional na pattern. Ang broadcast para sa dalawang di-parallel na direksyon ay bumubuo ng dalawang-dimensional na pattern. Parquet floors, mga pattern sa wallpaper, lace ribbons, landas aspaltado ng brick o tile, kristal figure form pattern na walang natural na mga hangganan.

Kapag pinag-aaralan ang mga burloloy na ginagamit sa palalimbagan, ang mga elemento ng mahusay na simetrya ay natuklasan tulad ng sa figure ng sahig na inilatag na may mga naka-tile na slab. Ang mga pang-adorno ay nauugnay sa musika. Sa musika, ang mga elemento ng isang simetriko na disenyo ay kinabibilangan ng mga pagpapatakbo ng paulit-ulit (broadcast) at sirkulasyon (pagmuni-muni). Ito ang mga elemento ng mahusay na proporsyon na matatagpuan sa mga hangganan.

Kahit na sa karamihan ng mga kaso, ang musika ay hindi naiiba sa mahigpit na mahusay na proporsyon, ang batayan ng maraming musikal na pro-titik ay mahusay na simetrya. Ang mga ito ay lalo na kapansin-pansin sa mga kanta ng mga bata, na kung saan, tila, kaya madali at remembered. Ang mga operasyon ng simetrya ay matatagpuan sa musika ng Middle Ages at Renaissance, sa musika ng Baroque Era (madalas sa isang napaka-sopistikadong form). Sa Times I.S. Bach, kapag ang mahusay na simetrya ay isang mahalagang prinsipyo ng komposisyon, ang isang malawak na pamamahagi ay nakatanggap ng isang uri ng musical roller-tank. Ang isa sa kanila ay upang malutas ang mahiwagang "canon". Ang Canon ay isa sa mga paraan ng multi-voice music batay sa mga paksa na ang isang boses ay humahantong sa iba pang mga bisyo. Ang kompositor ay nag-aalok-gal ng ilang paksa, at ang mga tagapakinig ay nangangailangan ng isang UGA-Bigyan ang simetrya na operasyon, na nilalayon niyang gamitin kapag ang pag-uulit ng paksa.

Ang kalikasan ay nagtatakda ng mga puzzle na parang di-tapat na uri: iminungkahi namin ang kumpletong canon, at dapat naming mahanap ang mga patakaran at motibo na pinagbabatayan ng mga umiiral na mga pattern at mahusay na proporsyon, at sa kabaligtaran, umupo sa iba't ibang mga panuntunan na nagmumula sa pag-uulit ng motibo para sa iba't ibang mga panuntunan. Ang unang diskarte ay humahantong sa pag-aaral ng istraktura ng mga sangkap, sining, musika, pag-iisip. Ang ikalawang diskarte ay naglalagay sa amin bago ang problema ng plano o nahulog, mula sa sinaunang mga kapana-panabik na artist, arkitekto, musikero, siyentipiko.

Tornilyo lumiliko

Ang broadcast ay maaaring isama sa pagmuni-muni o pag-on, habang ang mga bagong operasyon ng SIM-metry ay lumitaw. Ang pag-ikot ng isang tiyak na bilang ng mga degree, co-sinamahan ng pagsasalin sa distansya kasama ang axis ng pag-ikot, ay bumubuo ng turnilyo simetrya - ang mahusay na proporsyon ng hagdanan ng alak. Ang isang halimbawa ng helical symmetry ay isang umiikot na dahon sa stem ng maraming mga halaman.

Ang ulo ng sunflower ay may mga proseso, na matatagpuan sa geometric spirals, umiikot mula sa sentro sa labas. Ang pinakabatang mga miyembro ng spiral ay matatagpuan sa gitna.

Sa ganitong mga sistema, ang dalawang pamilya ng mga spi-swary ay makikita sa magkabilang panig at intersecting sa mga anggulo malapit sa direktang. Ngunit gaano man kagiliw-giliw at kaakit-akit ang mga manifestations ng mahusay na proporsyon sa mundo ng mga halaman, mayroong maraming mga lihim na pamahalaan ang mga proseso ng pag-unlad.

Kasunod ng goethe, na nagsalita tungkol sa pagnanais ng pugad sa spiral, maaari itong ipagpalagay na ang kilusan ay isinasagawa sa logarithmic spiral, simula sa bawat oras mula sa gitnang, nakapirming punto at pagsasama ng translational movement (lumalawak) na may pag-ikot ng ang nesting.

Maaari mo ring makilala ang mga sumusunod na uri ng mahusay na proporsyon Radial radial at bilateral. Ang mga symmetry na natagpuan sa kalikasan.

Simetrya pagkakatulad.

Isaalang-alang ang isang laruang nesting, isang bulaklak ng rosas o kochan repolyo. Ang isang mahalagang papel sa geometry ng lahat ng mga may-kamag-anak ay gumaganap ng pagkakapareho ng kanilang mga katulad na bahagi. Ang ganitong tsaa, siyempre, ay may kaugnayan sa kanilang sarili ng ilang pangkalahatang, na hindi pa kilala sa amin ng geometrical law, na nagbibigay-daan sa iyo upang dalhin ang mga ito mula sa bawat isa.

Sa mga operasyon sa itaas ng mahusay na simetrya, kaya, idagdag ang operasyon ng mahusay na simetrya sa ilalim ng Biyya, na kumakatawan sa mga kakaibang analogies ng trans-blues, reflections sa mga eroplano, lumiliko sa paligid ng mga axes na may pagkakaiba lamang na nauugnay sa isang sabay na pagtaas o pagbaba Sa gayong mga piraso ng igos. - at mga distansya sa pagitan nila.

Ang simetrya ng pagkakatulad ay natupad sa espasyo at sa oras, sa lahat ng dako ay nagpapakita mismo sa kalikasan sa lahat ng bagay na lumalaki. Ngunit ito ay tiyak na lumalagong mga form na hindi mabilang na mga numero ng mga halaman, hayop at kristal. Ang hugis ng puno ng kahoy ay korteng kono, sil-baner na haba. Ang mga sangay ay karaniwang matatagpuan sa paligid ng proporsyon ng screw line. Ito ay hindi isang simpleng screw line: unti-unti itong pinipit sa tuktok. At ang mga sanga ay bumababa habang lumalapit sila sa tuktok ng puno. Dahil dito, narito kami sa pakikitungo sa pagiging simple ng sim-metry tulad ng.

Buhay na kalikasan sa alinman sa mga manifestations nito, nakita nito ang parehong layunin, ang parehong kahulugan ng buhay: ang bawat nabubuhay na bagay ay inuulit ang sarili nito mismo. Ang pangunahing gawain ng buhay ay buhay, at ang abot-kayang anyo ay magiging sa pagkakaroon ng mga indibidwal na holistic na organismo. At hindi lamang primitive na mga organisasyon, kundi pati na rin ang mga kumplikadong mga sistema ng espasyo, tulad ng isang tao, de-me-monsit ang kapansin-pansin na kakayahan na literal na muling ikalawang mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon na nag-iisa at ang parehong mga hugis, ang mga kaugalian .

Alin sa mga himala ang maaaring matumbok ang imahinasyon ng tao kaysa sa paglitaw ng isang bagong buhay? Ang puwang na wala, ay nagiging isang de roar, isang mansanas, lalaki. Ang paglitaw ng buhay na patunay - ang kababalaghan ay holistic, ito ang sakramento, bilang ang tao-mata ay hindi alam kung paano malaman ang hindi nababahagi, nang hindi binubuwag ito.

Natuklasan ng kalikasan ang pagkakapareho ng pandaigdigang ge-neutic program. Ang susi sa pagbabago ay din sa pagkakahawig. Ang pagkakatulad ay pinasiyahan ng mga wildlife sa TSE-scrap. Geometrical pagkakatulad ay ang pangkalahatang prinsipyo ng espasyo ng organisasyon ng mga istruktura ng pamumuhay. Ang dahon ng maple ay tulad ng isang dahon ng maple, birch - birch. Ang geometriko pagkakatulad ay kumakalat ng lahat ng sangay ng puno ng buhay.

Anuman ang metamorphosis ay sumailalim sa proseso ng paglago sa hinaharap, ang buhay na selula na kabilang sa organismo ng tse-saline at ginaganap ang pag-andar ng muling paggawa nito sa isang bagong, espesyal, bahagi ng pagkakaroon, ito ay isang punto ng "simula" , na sa huli fission ay convert sa bagay, katulad sa bawat unang. Pinagsasama nito ang lahat ng uri ng mga istruktura ng pamumuhay, para sa kadahilanang ito at may mga stereotypes ng buhay: isang tao, isang pusa, dragonfly, rainworm. Ang mga ito ay ganap na binigyang-kahulugan at iba-iba sa pamamagitan ng mga mekanismo ng dibisyon, ngunit mananatiling parehong stereotypes ng organisasyon, mga form at pag-uugali.

Tulad ng isa pang, ang holistic living beings ng ganitong uri ng buhay, na binuo sa patuloy na branching chain nito, ay katulad din sa isa't isa at indibidwal na mga miyembro, functionally specialized.

Maaari pa ring makilala ang pag-andar ng pagtingin sa kabuuan, pati na rin ang detalyadong istraktura ng mga organo ng visual na pang-unawa-Lary, ay subordinated sa pandaigdigang prinsipyo ng organisasyon ng buhay - ang prinsipyo ng geometric na pagkakatulad.

Pagtukoy sa spatial na organisasyon ng mga nabubuhay na organismo, isang tuwid na anggulo, na, sa pamamagitan ng paraan, ang mga patakaran na may pisikal na proseso, ay nagsasagawa ng buhay sa Gravita. Biosphere (pagbuo ng mga ligaw na bees) orthogonal-sa vertical na linya ng lupa. Vertical stalks ng mga halaman, puno trunks, pahalang ibabaw ng aquatic space at sa pangkalahatan ang Earth crust gumawa ng isang tuwid anggulo. Ang direktang layunin ay ang lensy katotohanan ng visual na pang-unawa: paglalaan direktang sulok Ang retinal structures ay isinasagawa sa kadena ng mga koneksyon sa neural. Ang paningin ay patuloy na tumutugon sa kurbada ng mga direktang linya, deviations mula sa verticality at horizontality. Ang isang tuwid na anggulo na pinagbabatayan ng triangular-palayaw, ang mga tuntunin ng simetrya na espasyo ng pagkakatulad, at sa kulang, tulad ng nabanggit, may layunin ng buhay. At likas na katangian mismo at ang orihinal na bahagi ng tao ay nasa geometry ng may-akda, subordinate symmetry at bilang isang entity at bilang mga simbolo. Hindi mahalaga kung gaano kalayo ang mga bagay ng kalikasan, lahat ay may sariling pangunahing tampok, na ipinapakita ng form, maging ito mansanas, butil ng rye o tao.

2. Ang iba't ibang mga mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa kalikasan ay ang mga katangian ng materyal na mundo. Ang konsepto ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa biology.

Mahusay na simetrya

Maingat na umalis para sa isang tinatanaw sa amin, makikita mo ang pangkalahatang kahit na sa pinakamaliit na bagay at mga detalye. Ang hugis ng kahoy sheet ay hindi aksidenteng: ito ay mahigpit na natural. Ang isang sheet na ito ay mula sa dalawa o mas kaunting magkaparehong halves, isa sa mga ito ay matatagpuan mirror kamag-anak sa iba. Ang symmetry sheet ay patuloy na paulit-ulit, maging catering, butterfly, bug, atbp.

Ang radial bulk symmetry ay may mga bulaklak, gri, puno, fountain. Narito ito ay maaaring nabanggit na sa mga di-napunit na mga kulay at mushroom, lumalagong mga puno, isang fountain o patch ng eroplano ng mahusay na proporsyon ng simetrya oriented ay palaging patayo.

Kaya, posible na bumalangkas ng isang medyo pinasimple at eskematiko pagbuo ng isang pangkalahatang batas, maliwanag at pangkalahatang ipinahayag sa kalikasan: lahat ng bagay na nagpapataas o gumagalaw patayo, i.e. Up o down ang makalupang ibabaw ay napapailalim sa radial radial simetrya sa anyo ng isang fan ng intersecting eroplano ng mahusay na proporsyon. Ang lahat ng lumalaki at gumagalaw nang pahalang o obliquely laban sa ibabaw ng lupa, ay napapailalim sa bilateral na mahusay na proporsyon, simetrya sheet. Ang Universal Law na ito ay hindi lamang sa cee, mga hayop, mga likido at gas ng baga, kundi pati na rin ang solid, non-duusable stone. Ang batas na ito ay nakakaapekto sa mga nababagong anyo ng mga ulap. Sa isang masayang araw, mayroon silang hugis na hugis ng cast na may higit pa o mas malinaw na sumang-ayon sa radial simetrya.

Ang impluwensiya ng unibersal na batas ng mahusay na proporsyon ay, sa katunayan, ang kaso ay pulos panlabas, bastos, na nagpapataw lamang ng naka-print lamang sa panlabas na anyo ng mga natural na katawan. Ang panloob na istraktura at mga bahagi ay humihiwalay mula sa ilalim ng kanyang kapangyarihan.

Wildlife asymmetry.

Ang walang simetrya ng molekula ay natuklasan at binuksan ni L. Pasteur, na nakapag-highlight sa kaliwa at kanang kristal ng wicker acid. Ang kawalaan ng simetrya ng KV-CA-CA-C-sa optical activity nito. Sa kaibahan sa mga molecule ng walang buhay na likas na katangian ng mga molecule ng organikong bagay ay may malinaw na walang simetrya na karakter.

Kung ipinapalagay namin na ang balanse ay nailalarawan sa pamamagitan ng estado ng pahinga at mahusay na proporsyon, at ang kawalaan ng simetrya ay nauugnay sa kilusan at non-equilibrium estado, ang konsepto ng Rav-Nob's insurance ay gumaganap sa biology isang pantay na mahalagang papel kaysa sa physics. Ang Universal Law of Biology ay ang prinsipyo ng isang matatag na thermodynamic equilibrium ng mga sistema ng pamumuhay, tinutukoy ang mga detalye ng biological form ng Ma-terria. Sa katunayan, ang isang matatag na thermodynamic equilibrium (kawalaan ng simetrya) ay ang pangunahing prinsipyo ng Pomba na hindi lamang sumasaklaw sa lahat ng antas ng pamumuhay, kundi pati na rin gumaganap bilang isang pangunahing prinsipyo ng paggawa at paglutas ng pinagmulan ng buhay sa lupa.

Ang konsepto ng ekwilibrium ay maaaring isaalang-alang hindi lamang sa isang static na aspeto, kundi pati na rin sa dynamic. Ang SIM-Metric ay itinuturing na isang daluyan sa isang estado ng thermodynamic equilibrium, isang daluyan na may mataas na entropy at isang maximum na discer ng mga particle. Ang asymmetrical medium ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang paglabag sa thermodynamic equilibrium, mababang entropy at lubos na inocular na istraktura ng istraktura.

Kapag isinasaalang-alang ang isang holistic na bagay, ang larawan ay natutugunan. Ang mga sistemang simetriko, tulad ng mga kristal, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang estado ng punto ng balanse at maayos. Ngunit ang mga walang simetrya na sistema na nabubuhay na mga katawan ay din characterized sa pamamagitan ng punto ng balanse at kawalan ng kapanatagan sa tanging pagkakaiba na sa huling kaso ay pakikitungo sa isang dynamic na sistema.

Kaya, ang isang matatag na termodinamikong katumbas (o kawalaan ng simetrya) ng static na sistema ay ang iba pang anyo ng pagpapahayag ng matatag na dynamic na punto ng balanse, mataas na pag-order at mga istraktura ng katawan sa lahat ng antas nito. Ang ganitong mga sistema ay tinatawag na walang simetrya dynamic na mga sistema. Narito kailangan mo lamang ipahiwatig na ang structurality ay dynamic.

Ang konsepto ng punto ng balanse ay hindi lamang estatwa, mayroon ding isang dynamic na aspeto. Ang estado ng SIM metry at kilusan ay hindi isang paglabag sa punto ng balanse, ngunit mayroong isang estado ng dynamic na punto ng balanse. Dito maaari mong pag-usapan ang sukat ng mahusay na proporsyon sa pangkalahatan, tulad ng sa physics ito ay nagpapatakbo ng konsepto ng kilusan.

Kawalaan ng simetrya bilang isang natatanging linya sa pagitan ng buhay at walang buhay na kalikasan

Napag-alaman ng Pasteur na ang lahat ng mga amino acids at protina na bahagi ng mga nabubuhay na organismo ay "kaliwa", i.e. Naiiba sa optical properties. Upang ipaliwanag ang pinagmulan ng "leftis" ng mga wildlife, sinubukan niya ang kawalaan ng simetrya, pandaigdigang anisotropy ng pro-wanders.

Ang uniberso ay isang walang simetrya buong, at buhay sa naturang anyo, kung saan tila ang pag-andar ng kawalaan ng simetrya ng uniberso at ang dumadaloy na mga pagsubok. Hindi tulad ng mga molecule walang buhay na likas na katangian, ang mga molecule ng organic na substansiya ay may malinaw na walang simetrya na karakter. Ang pagkakaroon ng pagbibigay ng isang malaking halaga ng kawanggaan ng isang buhay na bagay, isinasaalang-alang ng pasta ang kanyang mga pangalan, ngunit ang isa lamang, malinaw na nakikilala na linya, na kasalukuyang posible na gastusin sa pagitan ng buhay at walang buhay na kalikasan, i.e. sa pamamagitan ng pagkilala sa isang buhay na ahente mula sa hindi pamumuhay. Pinatunayan ng modernong agham na sa mga nabubuhay na organismo, tulad ng sa mga kristal, ang mga pagbabago sa istraktura ay tumutugma sa mga pagbabago sa mga katangian.

Para sa isang walang buhay na kalikasan, ang pamamayani ng isang SIM metry ay nailalarawan, kapag lumipat mula sa walang buhay sa wildlife, ang kawalaan ng simetrya ay nananaig sa antas ng micro. Ang kawalaan ng simetrya sa antas ng elementarya ay ang absolute convertibility sa aming bahagi ng mga particle ng uniberso sa mga anti-tits.

Ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig ng isang malaking kahulugan ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa isang buhay at walang buhay na likas na katangian, ay nagpapakita ng kanilang koneksyon sa mga pangunahing katangian ng materyal na mundo, na may istraktura ng materyal na mga bagay sa Micro, Macro at Megagurov, na may mga katangian ng espasyo at oras bilang ang mga anyo ng pagkakaroon ng bagay. Ang pabrika na naipon ng agham ay nagpapakita ng layunin likas na katangian ng mahusay na proporsyon at ang kawalaan ng simetrya bilang isa sa mga pinakamahalagang katangian ng kilusan at istraktura ng bagay, espasyo at oras, kasama ang mga naturang katangian, bilang isang tinapos at tuloy-tuloy, may hangganan at walang katapusan.

Ang pag-unlad ng modernong natural na agham ay humahantong sa konklusyon na ang isa sa mga pinaka-kapansin-pansin na manifestations ng Ca-on Unity at ang pakikibaka ng mga magkasalungat ay ang isa at ang pakikibaka ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa istraktura ng Sim-Metra at sa mga proseso na may buhay at di-buhay na kalikasan, na mahusay na simetrya at kawalaan ng simetrya ang ipinares mga kamag-anak na kategorya.

Kaya, ang simetrya ay gumaganap ng isang papel sa larangan ng kaalaman sa matitiko, kawalaan ng simetrya - sa globo ng biological na kaalaman. Samakatuwid, ang prinsipyo ng mahusay na proporsyon ay ang tanging prinsipyo dahil sa kung saan mayroong isang pagkakataon upang makilala ang isang sangkap ng biogenic pinagmulan mula sa sangkap ng non-wogo. Paradox: Hindi namin masagot ang tanong kung ano ang buhay, ngunit mayroon kaming isang paraan upang makilala ang pamumuhay mula sa mga di-tao.

Ang konsepto ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa biology.

Ang kababalaghan ng mahusay na proporsyon sa wildlife ay nabanggit sa sinaunang Greece Pythagoreans (5 V. BC) na may kaugnayan sa pag-unlad ng kanilang mga turo tungkol sa pagkakaisa. Sa 19 in. Ang isang solong trabaho ay lumitaw sa simetrya ng mga halaman (Pranses siyentipiko O. P. Decadol, O. Bravo), mga hayop (Aleman - E. Hekkel), biogenic molecules (Pranses - A. Veshan, L. paster, atbp.). Sa ika-20 siglo Ang mga bio-object ay pinag-aralan mula sa pananaw ng pangkalahatang teorya ng mahusay na proporsyon (Sobiyet siyentipiko Yu. Vulf Wulf, V. N. Beklemishev, B. K. Weinstein, Dutch physicochemist F. M. Eger, Ingles crystallographs, pinangunahan ni J. Bernal) at ang mga pagsasanay tungkol sa mga batang babae at levizne (Sobyet siyentipiko VI Vernadsky, VV Alpatov, F. Gauz, et al.; German Scientist V. Ludwig). Ang mga gawaing ito ay humantong sa paglalaan ng isang espesyal na direksyon noong 1961 sa pagtuturo ng mahusay na proporsyon - biosimetrics.

Ang pinaka-intensively pinag-aralan ang estruktural mahusay na proporsyon ng biobjects. Ang pag-aaral ng mahusay na proporsyon ng biostructures - molekular at supramolecular - mula sa pananaw ng estruktural mahusay na proporsyon ginagawang posible upang pre-kilalanin ang mga uri ng mahusay na proporsyon posible para sa kanila, at sa gayon ang numero at uri ng posibleng pagbabago, mahigpit na ilarawan ang panlabas na form at ang panloob na istraktura ng anumang spatial bio-bagay. Ito ang humantong sa malawakang paggamit ng mga representasyon ng estruktural mahusay na proporsyon sa zoology, botanic, molecular biology. Ang estruktural mahusay na simetrya ay ipinahayag lalo na sa anyo ng isang regular na ulitin. Sa klasikal na teorya ng estruktural mahusay na proporsyon, na binuo ng Aleman Scientist I. F. Gessel, E.S. Ang Fedorov at iba pa, ang uri ng mahusay na simetrya ng bagay ay maaaring inilarawan sa pamamagitan ng isang hanay ng mga elemento ng mahusay na simetrya nito, i.e., tulad ng mga elemento ng geometriko (mga punto, mga linya, mga eroplano), na may paggalang na kung saan ang parehong mga bahagi ng bagay ay iniutos. Halimbawa, ang uri ng mahusay na simetrya ng flox flower ay isang axis ng ika-5 order, na dumadaan sa sentro ng bulaklak; Ibinigay ng operasyon nito - 5 lumiliko (sa 72, 144, 216, 288 at 360 °), sa bawat isa na ang bulaklak ay tumutugma sa sarili nito. Ang uri ng mahusay na proporsyon ng butterfly figure ay isang eroplano na naghihiwalay sa kanya para sa 2 halves - kaliwa at kanan; Ang operasyon na ginawa sa pamamagitan ng isang eroplano ay isang salamin pagmuni-muni, "paggawa" ang kaliwang kalahati ng kanan, kanan-kaliwa, at ang figure ng butterfly pagsasama sa sarili nito. Ang uri ng mahusay na proporsyon ng Lithocubus geometricus radiolearia, bilang karagdagan sa mga axes ng pag-ikot at ang mga planeta ng pagmuni-muni, din din sa gitna ng mahusay na proporsyon. Sinuman sa pamamagitan ng tulad ng isang solong punto sa loob ng radiolearia tuwid sa magkabilang panig ng ito at sa pantay na distansya nakatagpo ng parehong (naaangkop) mga punto ng figure. Mga operasyon na ginawa sa pamamagitan ng symmetry center - Reflections sa punto, pagkatapos kung saan ang figure ng radolation ay pinagsama din sa sarili nito.

Sa mga wildlife (tulad ng sa walang buhay) dahil sa iba't ibang mga paghihigpit, ang isang makabuluhang mas maliit na bilang ng mga species ng simetrya ay karaniwang matatagpuan kaysa sa posibleng teoretikal. Halimbawa, sa pinakamababang yugto ng pag-unlad ng mga wildlife, ang mga kinatawan ng lahat ng mga klase ng point simetrya ay matatagpuan - hanggang sa mga organismo na nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na proporsyon ng tamang polyhedra at ang bola. Gayunpaman, sa mas mataas na antas ng ebolusyon, ang mga halaman at hayop ay matatagpuan higit sa lahat t. axial (species n) at actinorphic (species n (m) ng mahusay na proporsyon (sa parehong mga kaso n ay maaaring kumuha ng mga halaga mula sa 1 hanggang ∞). Bio-bagay na may axial symmetry (Ivy leaf, aurelia insulinda medusa, Ivy flower) ay characterized sa pamamagitan ng axis ng mahusay na proporsyon ng order n. Sa pag-ikot ng mga figure sa paligid ng axis ng mahusay na proporsyon, pantay na bahagi ng bawat isa sa kanila ay nag-tutugma sa bawat isa, ayon sa pagkakabanggit, 1, 4, 5 beses (axis 1, 4, ika-5 order) . Ang dahon ng Ivy ay walang simetrya. Bio-bagay ng actinorphic symmetry (butterfly; acid dahon; simetrya, ayon sa pagkakabanggit 1 × m, 3 × m. Ang butterfly ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang panig, o bilateral, mahusay na proporsyon) ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang axis ng Order N at intersecting kasama ang axis na eroplano m. Sa wildlife, ang mahusay na proporsyon ng form n \u003d 1 at 1 × m \u003d m ay ang pinaka-karaniwang, tinatawag na kawalaan ng simetrya, ayon sa pagkakabanggit at bilateral, o bilateral, mahusay na proporsyon.

Ang kawalaan ng simetrya ay katangian ng mga dahon ng karamihan sa mga species ng halaman, bilateral na mahusay na proporsyon - sa isang tiyak na lawak para sa panlabas na anyo ng katawan ng tao, vertebrates at maraming invertebrates. Ang mga organismo ng mobile tulad ng isang mahusay na simetrya ay tila nauugnay sa mga pagkakaiba ng kanilang kilusan up-down at pasulong-pabalik, habang ang kanilang mga paggalaw sa kanang kaliwa ay pareho. Ang paglabag sa mga ito bilateral simetrya ay hindi maaaring hindi humantong sa pagpepreno ng kilusan ng isa sa mga partido at ang pagbabagong-anyo ng kilalang kilusan sa pabilog. Sa 50-70s. 20 V. Masinsinang pag-aaral (lalo na sa USSR) underwent t. N Dissymmetric bio-objects (dissimmetric d- at l-bio-bagay: 1. Pansy peak bulaklak; 2. plantsa ng pondovik; 3. mga molecule ng alak-acid; 4. Dahon ng begonias.). Ang huli ay maaaring umiiral ng hindi bababa sa dalawang pagbabago - sa anyo ng orihinal at salamin nito salamin (antipode). Kasabay nito, ang isa sa mga form na ito (kahit na ano) ay tinatawag na kanan o d (mula sa Lat. Dextro), ang iba ay naiwan o l (mula sa Lat. Laevo). Kapag pinag-aaralan ang form at istraktura ng D- at L-bagay, ang teorya ng mga kadahilanan ng disimmetry ay binuo, na nagpapatunay ng posibilidad para sa anumang D-o L-object ng dalawa o higit pa (sa isang walang katapusang numero) ng mga pagbabago (isang dahon ng Linden na nagpapakita ng posibilidad ng pagkakaroon ng mga bagay na hindi kasama sa higit sa dalawang pagbabago. Para sa Lipa Lipa, mayroong 4 morphological signs: advantageous width at haba, walang simetriko pabahay at liko ng pangunahing ugat. Dahil ang bawat isa sa mga dissfackers ay maaaring magpakita ng dalawang ito. (+) o (-) -forms - at naaayon, humantong sa d- o l-moofification, ang bilang ng mga posibleng pagbabago ay magiging 2 4 \u003d 16, at hindi dalawa); Kasabay nito, ang mga formula para sa pagtukoy ng numero at uri ng huli ay pinananatiling din. Ang teorya na ito ay humantong sa pagbubukas ng tinatawag na. Biological isomerism (iba't ibang biobjects ng isang komposisyon.

Kapag pinag-aaralan ang paglitaw ng bio-bagay, natagpuan na sa ilang mga kaso d-, sa iba pang mga l-form, sa ikatlo, sila ay iniharap sa parehong paraan madalas. Reshan at Pasteur (ika-40, ika-19 siglo), at sa 30s. 20 V. Ang siyentipikong Sobyet na si G. F. Gause at iba pa ay nagpakita na ang mga selula ng mga organismo ay itinayo lamang o higit sa lahat mula sa L-Aminoxlot, L-protina, D-deoxyribonucleic acids, D-sugars, l-alkaloids, d- at l-terpes, atbp. D . Ang ganitong mga pangunahing at katangian na katangian ng mga buhay na selula, na tinatawag na Pasteur ng protoplasma disymmetry, ay nagbibigay ng isang cell, tulad ng itinatag sa 20 V., mas aktibong metabolismo at sinusuportahan ng kumplikadong biological at physicochemical mekanismo na nagmumula sa proseso ng ebolusyon. Sobiyet siyentipiko vv alpatov noong 1952 sa 204 uri ng vascular halaman natagpuan na 93.2% ng mga species ng halaman ay nabibilang sa uri na may l-, 1.5% - na may d-progreso ng tornilyo-tulad ng thickens ng mga pader ng vessels, 5.3% ng mga species - sa uri ng racemic (ang bilang ng mga d-vessel ay tungkol sa katumbas ng bilang ng L-vessels).

Sa pag-aaral ng D- at L-bio-bagay, natagpuan na ang pagkakapantay-pantay sa pagitan ng D-at L-form sa ilang mga kaso ay nilabag dahil sa pagkakaiba sa kanilang physiological, biochemical at iba pang mga katangian. Ang isang katulad na katangian ng mga wildlife ay pinangalanang disimmetry ng buhay. Kaya, ang impluwensya ng L-aminoxlotes sa kilusan ng plasma sa mga selula ng halaman sa sampu at daan-daang beses ang parehong pagkilos ng kanilang mga d-form ay higit na mataas. Maraming antibiotics (penicillin, gramicidine, atbp.), Na naglalaman ng d-aminox acids, may mas malaking bactericidity kaysa sa kanilang mga form sa L-aminoxotes. Mas karaniwang nakatagpo ng mga knit-tulad ng L-Koplodes ng mga bubuyog ng asukal sa pamamagitan ng 8-44% (depende sa iba't-ibang) ay mas mabigat at naglalaman ng 0.5-1% mas asukal kaysa sa D-Koplodes.

Ang pag-aaral ng mana ng mga palatandaan sa D- at L-form ay nagpakita na ang kanilang panuntunan o kaliwang ay maaaring namamana, hindi tinatrato o may likas na pagbabago. Nangangahulugan ito na hindi bababa sa isang bilang ng mga kaso, ang licenant-leisure ng mga organismo at ang kanilang mga bahagi ay maaaring mabago sa pamamagitan ng pagkilos ng mutagenic o non-kotse chemical compounds. Sa partikular, ang D-strains (sa morpolohiya ng mga kolonya) ng bacillus microoides microorganism kapag lumalaki ang mga ito sa agar na may d-sucrose, L-dnhitonin, d-wine acid ay maaaring maging L-strains, at L-strains Maaaring maging d-strains, lumalaki ang mga ito sa agar na may L-wine acid at D-amino acids. Sa likas na katangian ng mutual, d- at L-form ay maaaring mangyari nang walang interbensyon ng tao. Kasabay nito, ang pagbabago ng mga species ng mahusay na proporsyon sa ebolusyon ay naganap hindi lamang mula sa mga disimmetric na organismo. Bilang resulta, maraming serye ng ebolusyonaryong serye ng mahusay na proporsyon, tiyak sa mga o iba pang mga sangay ng puno ng buhay, lumitaw.

Mahusay na simetrya sa mundo ng mga halaman:

Ang pagtitiyak ng istraktura ng mga halaman at hayop ay tinutukoy ng mga tampok ng tirahan, na kung saan sila umangkop, ang mga katangian ng kanilang pamumuhay. Ang anumang puno ay may base at apex, "top" at "bottom" na gumaganap ng iba't ibang mga function. Ang kahalagahan ng pagkakaiba sa itaas at mas mababang bahagi, pati na rin ang direksyon ng gravity, matukoy ang vertical orientation ng rotary axis ng "wood cone" at simetrya planes.

Para sa mga dahon, ang salamin ng salamin ng salamin ay katangian. Ang parehong mahusay na proporsyon ay nangyayari sa mga kulay, ngunit mayroon silang salamin ng salamin ng simetrya nang mas madalas sa kumbinasyon ng mahusay na simetrya. Mayroong madalas na mga kaso at portable symmetry (sangay ng Acacia, Rowan). Kapansin-pansin, ang swivel simetrya ng ika-5 order ay pinaka-karaniwan sa mundo ng bulaklak, na kung saan ay imposible sa pana-panahong istruktura ng walang buhay na kalikasan.

Ang Honeycomb ay isang tunay na obra maestra ng disenyo. Binubuo ang mga ito ng isang bilang ng mga hexagon cell.

Ito ang masikip packaging na nagbibigay-daan sa iyo upang makuha ang pinaka sa cell ng larch at may pinakamataas na posibleng halaga, ang pinaka-ekonomiko gamitin gusali materyal-waks.

Ang mga dahon sa stem ay matatagpuan hindi sa isang tuwid na linya, at palibutan ang spiral branch. Ang kabuuan ng lahat ng mga nakaraang hakbang ng spiral, simula sa itaas, ay katumbas ng magnitude ng kasunod na hakbang

A + B \u003d C, B + C \u003d D, atbp.

Ang lokasyon ng binhi sa ulo ng mirasol o dahon sa mga shoots ng mga kulot na halaman ay tumutugma sa logarithmic spiral

Mahusay na simetrya sa mundo ng mga insekto, isda, ibon, hayop:

Mga uri ng mahusay na proporsyon sa mga hayop:

sentral

• radial.

  bilateral.

  dalawang sinag

  progressive (metamery)

  proginally rotational.

Ang axis ng mahusay na proporsyon. Ang axis ng mahusay na proporsyon ay ang axis ng pag-ikot. Sa kasong ito, ang mga hayop ay karaniwang walang sentro ng mahusay na proporsyon. Pagkatapos ay ang pag-ikot ay maaaring mangyari lamang sa paligid ng axis. Kasabay nito, ang axis ay kadalasang may mga virtual na pole. Halimbawa, sa bituka, haydroliko, o acti, sa isang poste ay ang bibig, sa kabilang banda - ang nag-iisang kung saan ang mga nakapirming hayop ay naka-attach sa substrate. Ang axis ng simetrya ay maaaring magkasabay ng morphologically sa front axle axis ng katawan.

Eroplano ng mahusay na proporsyon. Ang simetrya plane ay isang eroplanong dumadaan sa pamamagitan ng simetrya axis na tumutugma dito at ang dissection body sa dalawang mirror halves. Ang mga kalahati, na matatagpuan laban sa isa't isa, ay tinatawag na anti-random (anti-laban; mer - bahagi). Halimbawa, sa Hydra, ang eroplano ng mahusay na proporsyon ay dapat dumaan sa oral hole at sa pamamagitan ng nag-iisang. Ang mga anti-dimensyon ng kabaligtaran kalahati ay dapat magkaroon ng pantay na bilang ng mga supreets na matatagpuan sa paligid ng bibig ng hydra. Sa Hydra, ang ilang mga eroplano ng mahusay na proporsyon ay maaaring isagawa, ang bilang na kung saan ay maramihang bilang ng mga supreets. Sa actinium na may napakalaking bilang, ang galamay ay maaaring gumastos ng maraming mga simetrya na eroplano. Sa dikya na may apat na tentacles sa kampanilya, ang bilang ng mga simetrya na eroplano ay limitado sa bilang, maramihang ng apat. Sa suklay, dalawang eroplano lamang ng mahusay na proporsyon ay pharyngeal at pansamantala. Sa wakas, sa bilateral simetriko organismo, isa lamang eroplano at dalawang lamang mirror antimones ay ayon sa pagkakabanggit ang kanan at kaliwang bahagi ng hayop.

Mga uri ng mahusay na proporsyon. Mayroon lamang dalawang pangunahing uri ng mahusay na proporsyon - paikot at progresibo. Bilang karagdagan, ang isang pagbabago ay matatagpuan mula sa kumbinasyon ng mga dalawang pangunahing uri ng mahusay na proporsyon - paikot at progresibong mahusay na proporsyon.

Paikot na mahusay na proporsyon. Anumang organismo ay may paikot na mahusay na proporsyon. Para sa paikot na mahusay na proporsyon, ang antimonemen ay isang makabuluhang sangkap na elemento. Mahalaga na malaman kapag ang pag-on kung anong antas ng mga contour ng katawan ay tutugma sa orihinal na posisyon. Ang minimum na antas ng pagkakaisa ng tabas ay may bola na umiikot malapit sa symmetry center. Ang maximum na antas ng pag-ikot ng 360, kapag bumaling sa magnitude na ito, ang tabas ng katawan ay nag-tutugma.

Kung ang katawan ay umiikot sa paligid ng symmetry center, ang iba't ibang mga axes at simetrya na eroplano ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng simetrya center. Kung ang katawan ay umiikot sa paligid ng isang heteropolar axis, kaya maraming mga eroplano ang maaaring isagawa sa pamamagitan ng axis na ito bilang ang antimone ay may katawan na ito. Depende sa ito, ipinapahiwatig ng mga kondisyon ang paikot na mahusay na proporsyon ng isang tiyak na pagkakasunud-sunod. Halimbawa, ang anim na lagay ng panahon ay magkakaroon ng paikot na mahusay na proporsyon ng ika-anim na order. Sa suklay, dalawang eroplano ng mahusay na proporsyon, at mayroon silang pangalawang mahusay na simetrya. Ang mahusay na simetrya ng suklay ay tinatawag ding dalawang-beam. Sa wakas, kung ang katawan ay may isang eroplano lamang ng mahusay na proporsyon at, naaayon, dalawang antimones, pagkatapos ay isang mahusay na simetrya ay tinatawag na bilateral o bilateral. Maliit na karayom \u200b\u200bdepudly umalis. Tinutulungan nito ang pinakasimpleng "pumailanglang" sa kapal ng tubig. Schro-shaped at iba pang mga kinatawan ng pinakasimpleng radiation (radolaria) at soils na may raude-like pseudopod processions.

Progresibong mahusay na proporsyon. Para sa progresibong mahusay na proporsyon, ang katangian ng elemento ay meta chair (meta - isa-isa; mer ay bahagi). Sa kasong ito, ang mga bahagi ng katawan ay matatagpuan hindi mirrored laban sa bawat isa, ngunit patuloy na pagkatapos ng bawat isa kasama ang pangunahing axis ng katawan.

Ang metamery ay isa sa mga anyo ng progresibong mahusay na proporsyon. Ito ay lalo na binibigkas sa mga ringed worm, ang mahabang katawan na binubuo ng big Number. Halos magkaparehong mga segment. Ang kaso ng segmentation na ito ay tinatawag na Homonna. Sa mga segmental na hayop, ang bilang ng mga segment ay maaaring medyo maliit, ngunit ang bawat segment ay medyo naiiba mula sa katabi o hugis, o mga appendage (mga segment ng dibdib na may mga binti o mga pakpak, mga segment ng tiyan). Ang ganitong segmentation ay tinatawag na heteronal.

Rotationally progresibong mahusay na proporsyon. Ang ganitong uri ng simetrya ay may limitadong pamamahagi sa mundo ng hayop. Ang simetrya na ito ay katangian ng katotohanan na kapag nagiging isang anggulo, bahagi ng katawan ay lumilitaw nang kaunti at ang mga sukat nito sa bawat susunod na logarithmically ay nagdaragdag sa isang tiyak na halaga. Kaya, mayroong isang kumbinasyon ng mga gawa ng pag-ikot at translational movement. Ang isang halimbawa ay ang spiral chain sinks ng foraminifera, pati na rin ang spiral chain shell ng ilang mga hamon ng mollusks (modernong nautilus o fossil shells ng ammonites. Sa ilang kondisyon sa grupong ito, mayroon ding mga di-gamine spiral shell ng bunthogged clams.

Isaalang-alang ang isa pang uri ng mahusay na proporsyon, na matatagpuan sa mundo ng hayop. Ito ay isang tornilyo o spiral simetrya. Screw Symmetry May isang mahusay na simetrya na may kaugnayan sa kumbinasyon ng dalawang pagbabagong-anyo - pag-on at paglipat kasama ang axis ng pag-ikot, i.e. May isang paglipat kasama ang tornilyo axis at sa paligid ng tornilyo axis. May mga kaliwa at kanang mga screws. Ang mga halimbawa ng mga natural na tornilyo ay: isang tangke ng makitid (maliit na cetaceous, nakatira sa hilagang dagat) - kaliwang tornilyo; Snail shell - tamang tornilyo; Ang mga sungay ng Pamir Baran - enantiomorphs (isang sungay ay napilipit sa kaliwa, at ang isa sa tamang spiral). Ang spiral symmetry ay hindi mangyayari perpekto, halimbawa, ang lababo ng molusko ay makitid o lumalawak sa dulo.

Ang isang napakahalagang papel sa mundo ng mga hayop ay nilalaro ng deoxyribonucleic acid molecules - DNA, na isang carrier ng namamana na impormasyon sa isang buhay na organismo. Ang molekula ng DNA ay may double right spiral structure, bukas ng mga siyentipiko ng Amerikano na Watson at sigaw. Para sa kanyang pagtuklas, sila ay iginawad sa Nobel Prize. DNA double helix molecule ay ang pangunahing natural na tornilyo.

Tandaan namin, ang bilateral na mahusay na proporsyon ng katawan ng tao (pinag-uusapan natin ang hitsura at istraktura ng balangkas). Ang simetrya na ito ay palaging at ang pangunahing pinagkukunan ng aming aesthetic admiration para sa isang mahusay na nakatiklop na katawan ng tao.

Ang aming sariling mirror simetrya ay napaka-maginhawa para sa amin, ito ay nagbibigay-daan sa amin upang ilipat diretso at may parehong kadalian upang i-rotate sa kanan at kaliwa. Ang salamin ng salamin ng salamin para sa mga ibon, isda at iba pang aktibong paglipat ng mga nilalang ay kumportable lamang.

3. Ang Golden section ay ang batas ng pagpapakita ng pagkakaisa ng kalikasan.

Ang isa sa mga pinaka-kapansin-pansin na manifestations ng pagkakaisa sa kalikasan ay ang batas ng proporsyonal na komunikasyon ng kabuuan at mga bahagi ng mga bahagi nito, na tinatawag na "Golden section". Ang seksyon ng Golden Cross ay isang dibisyon ng isang kabuuan sa dalawang hindi pantay na bahagi upang ang karamihan sa mga kamag-anak ay may kaugnayan sa mas maliit, bilang isang kabuuan sa karamihan.

Si Pythagoras ang unang nakuha ang pansin sa espesyal na, "magkakasuwato" na dibisyon ng anumang segment, na pinangalanan pagkatapos sa seksyon ng Golden Cross. Sa 1509, i.e. Tinatayang dalawang libong taon pagkatapos ng Pythagora, inilathala ng Italyano Luka Pacheti (1445-1509) ang aklat na "Sa banal na proporsyon", ang mga guhit na natutupad ng sikat na kaibigan ni Leonardo Da Vinci, na kabilang sa terminong "Golden Cross section" .

Ang klasikong halimbawa ng isang gintong seksyon, na nagbibigay ng ideya nito, ay isang dibisyon ng isang segment sa medium-visor-national attitude:

Tinatayang mga ugat ng equation na ito - ang mga numero f \u003d 1,61803398875 at

-F-1 \u003d -0,61803398875, na hindi gaanong kahanga-hanga kaysa sa mga numero (PI) at e. Pagkatapos ng Pythagora, isinulat ni Platon, isang polisik, Euclidean, Vitruvius at marami pang iba. Bilang karagdagan sa Leonardo da Vinci, maliban kay Leonardo da Vinci, maraming artist, sculptor, arkitekto, maraming mga science at art figure ang interesado. Ito ay sanhi ng katotohanan na sa lahat ng dako kung saan ang numero F, mga live na anyo at gawa ng sining ay kaaya-aya para sa mga mata, naiiba sa malinaw na pagkakaisa at kagandahan.

Upang bumuo ng regular na simetriko polyhedra: Cuba, octahedron, tetrahedra, ikosahedron, dodecahedra kailangang gumamit ng gintong proporsyon, dahil sila ay bumubuo ng diagonal upang bumuo ng isang pentagram. Ang seksyon ng Golden Cross ay nauugnay sa spatial na saloobin ng mga likas na bagay, isang tao, arkitektura na istruktura, pagkakatugma ng musika, sa mga geometric na hugis na may limang-order na axis, maraming mga bulaklak, starfish-dyes, hedgehog, mga virus.

Ang seksyon ng Golden Cross ng isang tao ay ang ratio ng paglago nito sa distansya mula sa pusod sa soles ng mga binti: sa kapanganakan, ito ay katumbas ng 2, at 21 taon - 1,625, sa mga kababaihan - 1.6. Maraming mga kababaihan ang intuitively sinusubukan upang dalhin ang kaugnayan na ito sa ginintuang proporsyon, paglalagay sa sapatos na takong.

Ang seksyon ng Golden Cross ay nagmamay-ari ng mga isip ng maraming mga siyentipiko at ang malabo na mga palaisip ng nakaraan, patuloy na mag-alala at ngayon - hindi para sa kapakanan ng mga katangian ng matematika, ngunit dahil ito ay hindi mapaghihiwalay mula sa integridad ng mga bagay sa sining at sa parehong oras ay nakakakita mismo bilang isang tanda ng istruktura pagkakaisa ng mga bagay sa kalikasan.

Ang kababalaghan ng Golden section ay isa sa mga maliwanag, matagal na nakikita manifestations ng pagkakaisa ng pagkakaisa. Ito ay itinuturing sa pangkalahatang larawan ng makasaysayang pagbuo ng arkitektura, ito ay matatagpuan sa mga anyo ng mga hayop, sa larangan ng musical harmony. Ito rin ay itinuturing na isang layunin na katangian ng sining at bilang isang kababalaghan sa larangan ng pang-unawa. Ce -nevny hindi namin maaaring may ganap na katumpakan ng pagtatanggol, kapag at sa pamamagitan ng kanino ang konsepto ng isang ginintuang seksyon ay inilabas sa kaalaman ng tao mula sa isang intuitive at karanasan na kategorya. Sa Renaissance Epoch, ang medium-katimbang na kaugnayan na tinatawag na "banal na proporsyon". Binibigyan siya ni Leo-nado da Vinci ng pangalan na "Golden section", na buhay at ngayon.

Na ngayon, natuklasan ng mga physiologist na ang mga alon ng electric activity ng utak ay nailalarawan din ng isang golden cross section. At sa wakas, kamakailan lamang ay inilagay ang ideya-hypothesis na ang seksyon ng Golden Cross ay ang batayan para sa pagkakaroon ng anumang mga sistema ng pag-oorganisa sa sarili.

Ang Golden Section Rule ay nagpapakita na higit na nauugnay sa isang mas maliit, bilang isang buong tumutukoy sa higit pa. Kung higit pa ang sangkatauhan, at ang mas maliit - nakapalibot sa kanyang kalikasan, kung gayon sa pamamagitan ng kung paano ang sangkatauhan ay may kaugnayan sa katotohanan na maaari niya, na maaari itong baguhin at ang buong kosmos, ang buong uniberso ay tumutukoy sa sangkatauhan (bilang isang kabuuan - higit pa). Ang sangkatauhan sa extension ng buong kasaysayan nito ay gumaganap sa mukhang-kuwarta interes, paggiling at napakalaki, na nagiging lahat sa paligid ng kanyang sarili sa basura ng basura. Gayundin, ang kosmos at ang uniberso ay magkakaroon din ng kaugnayan sa sangkatauhan.

Maraming mga treatise ang nakasulat tungkol sa Golden section. Sa oras ng posterior, lalong umaakit ang pansin ng pag-aaral: ginagamit sa pamamaraan, arkitektura, nakikita sa mga rhythms ng utak, astronomiya. Ang mga batayan at ang pagiging eksklusibo nito ay napatunayan.

Sa likod ng lahat ng iba't ibang ito, malinaw na nakikita sa pagmuni-muni ng pinakakaraniwang kababalaghan, na nalantad sa lahat ng katawan sa mundo, mula sa Elennar particle at nagtatapos sa mga kalawakan, ay isang paggalaw. Maaaring ma-decipher ang pagkakaisa sa sarili nitong wika, na nakikita ng mga pangunahing prinsipyo ng natural na agham.

Ang intuwisyon ay kadalasang pinagmumulan ng mabunga na hypothesis sa siyensiya. Ang modernong astronomiya ay nagtataas ng kaalaman ng tao. Ang isang tao ay hindi isang walang dustless walang alikabok, ngunit isang gumagalaw na nilalang, ngunit isang microcosm, i.e. Ang hindi pangkaraniwang bagay na nauugnay sa uniberso. Sa pagitan ng microcosm - Chelsel - at ang kalaliman ay nagsisimula na mawala. On-sighted spectra ng mga bituin, mga kalawakan, malapit at remote bilyun-bilyong mga taon ng liwanag, natuklasan ng mga astronomo ng radyo na ang aming uniberso ay homogenous hindi lamang sa pamamagitan ng katotohanan na ang bagay dito ay ipinamamahagi sa karaniwan nang pantay-pantay, kundi pati na rin ito ay lumitaw kaagad, sa Sa parehong oras bilang isang bagay mula sa isang punto ay nagsimula, tulad ng isang tao ay dumating sa buhay.

Kaya, ang modernong cosmology ay gumawa ng isang mapagpasyang hakbang patungo sa cosmotrism, nakakumbinsi na nagpapakita na ang buong materyal ng gusali ng uniberso, na kumakatawan sa kalawakan, ay nakuha sa punto ng prinsipyo. Ang batas ng kanyang pagbuo ay concluded sa puntong ito. Kaya ito ay arises ang lahat ng mga buhay, anumang live na bagay ng pagiging. Ang likas na katangian ng buhay ng buhay ay hindi pa alam. Ang lahat ng nabubuhay na bagay ay may sariling orasan ng bagay. Ang pagkakaroon ng mahirap ng pagsisimula ng pagiging ang bagay ng pagiging ay ang sanhi ng integridad ay dahil ang kalikasan ay hindi alam nonstrucural yunit. Sa labas ng koneksyon ng mga bahagi sa isang buong istraktura ay hindi naisip. Ang batas ng komunikasyon ng mga bahagi sa isang kabuuan - ang batas ng pagkakaisa - at mayroong isang batas ng pag-unlad ng pinagsama punto ng simula. At siya ay nag-iisa.

Ang mataas na aesthetics ng Golden section ay nakasalalay sa katotohanan na ito ay sumasalamin sa batayan ng katawan ng katawan na bumubuo ng isang holistic na likas na katangian na nakikita sa antas ng makasagisag na emosyonal.

1. Ang ginintuang proporsyon ng Pythagora ay nakaugnay sa mga pangunahing problema ng agham. Sa pamamagitan ng mga taon at sa siglo, ito ay humantong hindi lamang sa istruktura, kundi pati na rin sa geometriko at dynamic symmetries.

2. Batay sa mga biological na batas ng konserbasyon, isang tao variant ng mahusay na proporsyon ng mga batas ng wildlife tungkol sa ilang mga transformations maaga o huli, ito ay posible upang tumagos ang kakanyahan ng buhay, upang ipaliwanag ang kurso ng ebolusyon, nito vertices at tupi-ki, upang mahulaan ang mga hindi kilalang sangay ngayon - ang teature na posible at tunay na bilang ng mga uri, klase, pamilya ng mga organismo, i.e. Maaari mong itaas ang tanong na hindi ang pagiging natatangi ng pagpipinta ng mundo, na alam namin.

3. Ang seksyon ng Golden Cross ay hindi mapaghihiwalay mula sa mga halaga ng sining, dahil nakita nito ang sarili bilang isang tanda ng pagkakasalungatan ng mga bagay sa kalikasan.

4. Pagbubunyag ng mga layunin ng mga batas ng pagkakaisa ay bumubuo ng matatag na pundasyon para sa ideolohikal at pro-propesyonal na saloobin patungo sa pagkamalikhain, sa buhay. Alalahanin ang mga salita ni L. Feyerbach: "Ang katotohanan na ang isang tao ay dumadalaw sa pagiging posible ng kalikasan at tulad ng ito, walang anuman kundi ang isa sa mundo, ang pagkakaisa ng mga sanhi at kahihinatnan, sa pangkalahatan, ang isa't isa koneksyon kung saan ang lahat ng bagay sa kalikasan ay umiiral at kumikilos. "

Ang pag-aaral at pag-unawa ng mga batas sa pagkakaisa ay maaaring ituro ang creative na aktibidad ng isang tao na hindi sa linya ng pagbuo, ngunit sa direksyon ng paglikha ng isang bago, katinig sa mga pangunahing layunin ng pang-unawa, na ipinapakita ng mga batas ng pagkakaisa sa kalikasan.

Konklusyon

Kaya, ang mga ideya tungkol sa mahusay na proporsyon at ang mga kahihinatnan nito sa iba't ibang lugar ng aktibidad (sining, agham, tekniko, pang-araw-araw na buhay) ay ginamit ng sangkatauhan mula sa sinaunang mga panahon.

Symmetry - Sa isang malawak at makitid na kahulugan ay ang ideya na ang isang tao sa loob ng maraming siglo ay sinubukan upang maunawaan at lumikha ng order sa lahat ng pisikal na phenomena. At ang aming uniberso sa lahat ng mga paghihirap nito ay tila nagtatayo sa hinaharap ayon sa mga konsepto ng mahusay na proporsyon

Ang simetrya ay isang paninisi na sumasalamin sa pamamaraan na umiiral sa likas na katangian, proporsyonidad at proporsyonalidad sa pagitan ng mga elemento ng anumang sistema o ang bagay ng kalikasan, pagkakasunud-sunod, punto ng balanse ng sistema, katatagan, i.e. Kung gusto mo, isang tiyak na elemento ng pagkakaisa. Ang kawalaan ng simetrya ay isang konsepto na kabaligtaran sa mahusay na proporsyon, na sumasalamin sa disorder ng sistema, isang madepektong paggawa ng balanse at ito ay nauugnay sa isang pagbabago, ang pag-unlad ng sistema.

Bilang karagdagan sa mahusay na proporsyon, mayroon ding konsepto ng kawalaan ng simetrya

Ang kawalaan ng simetrya ay isang konsepto na kabaligtaran sa mahusay na proporsyon, na sumasalamin sa disorder ng sistema, isang madepektong paggawa ng balanse at ito ay nauugnay sa isang pagbabago, ang pag-unlad ng sistema. Kaya, para sa mga kadahilanan ng simetrya-kawalaan ng simetrya, tinutukoy namin na ang pagbuo ng dynamic na sistema ay dapat na hindi equilibrium at walang simetrya. Sa ilang mga kaso, ang mahusay na simetrya ay medyo malinaw na katotohanan. Halimbawa, para sa ilang mga geometriko figure hindi mahirap makita ang mahusay na proporsyon na ito at ipakita ito sa pamamagitan ng kaukulang mga transformations, bilang isang resulta ng kung saan ang figure ay hindi baguhin ang uri nito

Ang mahusay na simetrya ay nagpapahiwatig ng batayan ng mga bagay at phenomena, pagpapahayag ng isang bagay sa karaniwan, katangian ng iba't ibang mga bagay, habang ang kawalaan ng simetrya ay nauugnay sa indibidwal na sagisag ng karaniwan sa isang partikular na bagay.

Sa pamamagitan ng mahusay na proporsyon, ang mga tao ay nakakatugon sa lahat ng dako - sa likas na katangian, teknolohiya, sining, agham. Ang konsepto ng simetrya ay dumadaan sa buong siglo-lumang kasaysayan ng pagkamalikhain ng tao. Ang mga prinsipyo ng simetrya ay may mahalagang papel sa pisika at matematika, kimika at biology, pamamaraan at arkitektura, pagpipinta at iskultura, tula at musika. Ang mga batas ng kalikasan, ang pagkontrol ng isang hindi maubos na pattern sa kanilang iba't ibang mga phenomena, naman, ay napapailalim sa mga prinsipyo ng mahusay na proporsyon.

Mayroong maraming mga species ng mahusay na proporsyon parehong sa halaman at sa mundo ng hayop, ngunit sa lahat ng iba't ibang mga buhay na organismo, ang prinsipyo ng mahusay na proporsyon ay palaging wasto, at ang katotohanang ito ay muling binibigyang diin ang pagkakaisa ng ating mundo

Symmetry - Ang kawasa ay may mahalagang papel sa matematika, lohika, pilosopiya, sining, biology, pisika, kimika at iba pang agham na nakikitungo sa mga sistema, pati na rin ang pananaliksik sa larangan ng pangkalahatang pamamaraan.

Bibliography.

Wigner E. Etudes tungkol sa mahusay na proporsyon. - M., 1971.

Gorbachev v.v. konsepto ng modernong natural na agham. 2 h.: Tutorial. M.: Mgup Publisher, 2000.

Zhludev i.s. Simetrya at mga application nito. -M.: Energoatomizdat, 1983.

Sonin A.S. Pag-unawa sa pagiging perpekto: mahusay na simetrya, kawalaan ng simetrya, disimmetry, antisymmetry. - M.: Kaalaman, 1987.

Urmansev yu.a. Mahusay na simetrya ng kalikasan at likas na katangian ng mahusay na proporsyon - m.: Pag-iisip, 1974.

Literal na penetrates ... mahusay na simetrya Maglaro ng isang mahalagang papel sa biology ... kaysa sa "walang simetriko." Mahusay na simetrya - Ito ay isang tagapagpahiwatig ng kalusugan! Kawalaan ng simetrya Ang mga tao ay ... karaniwan sa lahat ng ito prinsipyo mahusay na simetrya. Mahusay na simetrya Manifests mismo sa magkakaibang istruktura ...

Tulad ng nabanggit mas maaga, ang labag sa batas na slogan ng mga physicists-theorists "Ang tamang teorya ay dapat na maganda" ay nakakahanap ng lugar nito sa pagtatayo ng mga bagong teoretikal na mga modelo at kadalasang nauugnay sa mga ideya ng simetrya, at ang aesthetic factor ay gumaganap sa parehong oras hindi ang huling halaga .

Ang intuitively symmetry sa kanilang mga simpleng form ay maliwanag sa sinumang tao at madalas na i-highlight namin ito bilang isang elemento ng maganda at perpekto. Sa isang tiyak na lawak, ang mahusay na simetrya ay sumasalamin sa antas ng pag-order ng sistema. Halimbawa, ang isang bilog na paghihigpit sa drop sa eroplano ay mas iniutos kaysa sa isang malabong lugar sa parehong lugar, at samakatuwid ay mas simetriko. Samakatuwid, posible na iugnay ang pagbabago sa entropy bilang mga katangian ng pag-order sa mahusay na proporsyon: mas organisado ang sangkap, mas mataas ang mahusay na proporsyon at mas mababa entropy.

Ang isa sa mga kahulugan ng mga konsepto ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya ay nagbigay V. Gott: Symmetry - isang konsepto na sumasalamin sa pamamaraan na umiiral sa likas na katangian, proporsyonalidad at proporsyonalidad sa pagitan ng mga elemento ng anumang sistema o bagay ng kalikasan, pagkakasunud-sunod, ang punto ng balanse ng sistema, katatagan , ibig sabihin Kung gusto mo, isang tiyak na elemento ng pagkakaisa. Ang kawalaan ng simetrya ay isang konsepto na kabaligtaran sa mahusay na proporsyon, na sumasalamin sa disorder ng sistema, isang madepektong paggawa ng balanse at ito ay nauugnay sa isang pagbabago, ang pag-unlad ng sistema. Kaya, para sa mga pagsasaalang-alang ng simetrya-kawalaan ng simetrya, tinutukoy namin ang pagbuo dynamic na sistema Dapat ay walang nonquilibrium at walang simetrya. Sa ilang mga kaso, ang mahusay na simetrya ay medyo malinaw na katotohanan. Halimbawa, para sa ilang mga geometriko figure hindi mahirap makita ang mahusay na proporsyon na ito at ipakita ito sa pamamagitan ng kaukulang mga transformation, bilang isang resulta ng kung saan ang figure ay hindi baguhin ang mga species nito.

Gayunpaman, sa pangkalahatang kahulugan, ang konsepto ng mahusay na proporsyon ay mas malawak at ito ay maaaring maunawaan bilang invariance (invariance) ng anumang mga katangian ng bagay na may paggalang sa mga transformations, operasyon ginanap sa itaas ng bagay na ito. Bukod dito, ito ay maaaring hindi lamang isang materyal na bagay, kundi pati na rin ang batas, isang matematiko formula o equation, kabilang ang nonlinear, na kung saan namin alam mula sa seksyon. 1.7, maglaro ng isang malaking papel sa proseso ng pag-aayos ng sarili.

Bigyan ng isang mas tiyak na kahulugan ng mahusay na simetrya kaysa gotta, sa pangkalahatan Mahirap din sapagkat ito ay tumatagal ng anyo nito sa bawat globo ng aktibidad ng tao. Tulad ng tinalakay namin sa nakaraang seksyon, sa sining ng mahusay na proporsyon ay maaaring magpakita mismo sa proporsyonal at pagkakabit, ang pagsasama ng mga indibidwal na bahagi sa pangkalahatan. Tulad ng para sa matematika constructions, mayroon ding mga symmetric polynomials, na maaaring magamit upang lubos na gawing simple ang solusyon ng algebraic at differential Equations. . Ito ay lalong kapaki-pakinabang upang gamitin ang mga representasyon ng simetrya sa teorya ng mga grupo na may pagpapakilala ng isang invariant, i.e. Ang ganitong pagbabalik-loob, kapag ang mga relasyon sa pagitan ng mga variable ay hindi nagbabago. Ang isang pagmumuni-muni ng komunikasyon ng espasyo, mahusay na simetrya at mga batas sa pag-iingat ay maaaring maging ideya ng Great French Mathematics A. Panancare: "Space ay isang grupo."

Ang pinaka-visual at agarang paggamit ng mga ideya ng simetrya ay nagaganap sa crystallography at physics solid.Pag-aaral ng mga pisikal na katangian ng mga kristal depende sa kanilang istraktura. Kahit na ang uninitiated na tao ay malinaw na nakikita dito pakikisama sa ilang mga ganap, order at pagkakaisa. Ang simetrya ay para sa mundo ng mga kristal na may natural na base ng kanilang pisikal na entidad. Isa sa mga tagalikha ng modernong physics ng isang matatag na katawan J. Zayen sa pangkalahatan ay naniniwala na ang lahat ng mga teorya ng solid katawan ay batay sa pagsasalin simetrya. Dito, ang mahusay na simetrya ay ipinakita kapag pinagsasama ang mga geometric na katawan, halimbawa, ang tamang polyhedra kapag binuksan nila ang mga ito sa espasyo sa ilang mga anggulo, pati na rin ang mga displacements sa atomic grille sa ilang mga halaga ng mga vectors ng broadcast, maraming panahon ng lattice:

(1.8.1)
Nasaan ang vector ng reverse lattice ng tunay na kristal, \u003d 1 / A (A - panahon ng lattice), - ang alon vector.

Ang isang mas malalim na pag-unawa at paggamit ng mahusay na proporsyon ay konektado, tulad ng isinasaalang-alang namin sa Kabanata 1.2, sa pag-aaral at pagbibigay-katwiran ng mga batas sa pag-iingat na sumasalamin sa mga pangunahing katangian ng space-time. Alalahanin na ang mahusay na simetrya na may kaugnayan sa arbitrary na paggupit sa oras ay humahantong sa batas ng konserbasyon ng enerhiya para sa mga sistema ng konserbatibo (sarado)

E \u003d const. (1.8.2)
Ang invariance ng mga katangian ng pisikal na sistema na may arbitrary na kilusan nito bilang isang kabuuan sa espasyo sa isang arbitrary vector ay humahantong sa batas ng pag-save ng pulso

P \u003d mv \u003d const, (1.8.3)
At sa wakas, ang mahusay na simetrya na may kaugnayan sa arbitrary spatial liko (space isotropy) ay nauugnay sa batas ng pangangalaga ng momentum ng momentum

(1.8.4)
Dahil ang kategorya ng mahusay na proporsyon ay tumutukoy sa anumang bagay o konsepto, ito ay ganap na inilalapat, halimbawa, sa isang pisikal na batas. At dahil ang kakanyahan ng pisikal na batas ay upang mahanap at kalkulahin ang magkapareho sa phenomena, pagkatapos ay para sa inertial system, ayon sa prinsipyo ng relativity ng Galilea, ang mga pisikal na batas ay magkapareho sa lahat ng mga sistema. Samakatuwid, sila ay invariant na may paggalang sa paglalarawan ng mga phenomena parehong sa parehong inertial system at ang iba pang at sa gayon mapanatili ang mahusay na proporsyon, noong 1918 ang mga teorema ay pinatunayan ng teorama, ang kahulugan ng isa ay ang ilang mga batas ng pangangalaga ay tumutugma sa iba't ibang mga symmetries ng mga pisikal na batas. Ang koneksyon na ito ay kaya unibersal na maaari itong isaalang-alang ang pinaka-kumpletong pagpapakita ng konsepto ng pagpapanatili ng mga sangkap at batas na naglalarawan sa kanila sa kalikasan. Tulad ng sinabi ni R. Feynman: "Ang koneksyon na ito ay kabilang sa mga pinakamatalinong at kamangha-manghang mga bagay sa pisika - isa sa pinakamaganda at kamangha-manghang."

Ang pagkakaiba sa mga species ng simetrya ay nauugnay sa iba't ibang mga paraan ng spatial-temporal na pagbabagong-anyo ng isang inertial system sa isa pang inertial system. Magpatuloy tayo dito. Ang bawat naturang spatial-temporal na pagbabagong-anyo ay tumutugma sa isang tiyak na uri ng mahusay na proporsyon. Kaya, ilipat ang pinagmulan ng mga coordinate sa isang arbitrary point ng espasyo sa immutability pisikal na mga katangian na nauugnay sa symmetries ng naturang mga transformation (ito ay lamang ng isang mahusay na simetrya) at nangangahulugan ng pisikal na pagkapantay-pantay ng lahat ng mga punto ng espasyo, i.e. Ang kanyang homogeneity.

Lumiko coordinate axes. Ang puwang ay nauugnay sa pisikal na pagkapantay-pantay ng iba't ibang direksyon sa espasyo at nangangahulugan ng isotropy ng espasyo. Ang simetrya na may kaugnayan sa paglipat ng oras ay nauugnay sa pisikal na pagkapantay-pantay ng iba't ibang mga punto ng oras, na dapat ding sumalamin sa ideya ng kalayaan ng oras mula sa pagsisimula nito (ang oras ay dumadaloy sa parehong). Mula sa kung saan, sa pamamagitan ng paraan, ito ay sumusunod na ang homogeneity ng oras ay ipinahayag sa unipormeng daloy nito. Ang konklusyon na ito ay posible na ang kamag-anak na bilis ng lahat ng mga proseso na nagaganap sa kalikasan ay pareho. Ang katotohanang ito ng pagkakapareho ng daloy ng oras ay itinatag eksperimento hanggang 10-14 segundo para sa isang panahon ng ~ 10 milyong taon. Bilang isang halimbawa, posible na makuha ang katotohanan na ang multo na komposisyon ng radiation ng mga atoms ng mga bituin na ibinubuga ng milyun-milyong taon na ang nakalilipas at itinuturing lamang sa amin ngayon, katulad ng parang multo na komposisyon ng parehong mga atom sa lupa.

Sa klasikal na relativistic mechanics, ang mahusay na proporsyon ay ipinahayag sa prinsipyo ng relativity. Uniporme at tapat na paggalaw ng sistema ng sanggunian, sa prinsipyo ng anumang katawan, na may arbitrary na bilis, ngunit mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag, ay nauugnay sa mahusay na proporsyon at pisikal na pagkapantay-pantay ng naturang kilusan at pahinga. Ito ay nakumpirma ng eksperimentong halimbawa ng indistinguishability ng mga parameter ng paggalaw ng bagay sa paglipat ng pantay-pantay at tuwid na mga tren at ang tren, na hindi pa rin gumagalaw. Tulad ng alam natin, sa bilis, ang nabanggit na prinsipyo ng relativity at pagbabagong-anyo ng Galilea ay ginagamit, sa V ~ C (relativistic velocities) - ang prinsipyo ng relativity ni Einstein at ang Lorentz Transform. Ang ganitong uri ng mahusay na proporsyon (indistinguishability ng pahinga at uniformly diretso kilusan) ay maaaring kondisyon na tinukoy bilang isang isotropy ng space-time. Ang mga uri ng simetrya ay pinagsama sa isang daang sa isang solong mahusay na proporsyon ng apat na dimensional space-time.

Tandaan din namin na ang mga problema ng simetrya-kawalaan ng simetrya ay nai-render sa bawat isa na mas malalim kaysa sa tila batay sa binary na istraktura ng mga konsepto (yes-no). Bilang halimbawa, ang isang tao sa isang umiikot na centrifuge ay maaaring dalhin. Mayroong mahusay na simetrya ng pag-ikot (pag-ikot), ngunit ang relativity ng pahinga at paikot na paggalaw ay nilabag at ang tao sa isang centrifuge para sa estado nito (vestibular sensations) ay maaaring matukoy na ang umiikot na sarado (selyadong) camera sa centrifuge rotates. Kaya, ang isang sitwasyon ay lumitaw, kung saan ang mga pisikal na batas ay hindi invariant na may paggalang sa pag-ikot, i.e. May isang kawalaan ng simetrya.

Ang parehong ay maaaring sinabi tungkol sa tinatawag na pagkakapareho pagbabago na nauugnay sa pagbabago ng saklaw ng mga pisikal na sistema. Ang kawalaan ng simetrya sa malakihang pagbabagong-anyo ay dahil sa ang katunayan na ang pagkakasunud-sunod ng mga sukat ng mga atom ay pareho para sa buong halaga ng uniberso (~ 10-10 m). At kung binabawasan natin ang laki, tulad ng mga produkto ng microelectronics, kabilang ang pelikula, ang likas na katangian ng pag-uugali ng mga elektron ay magbabago sa kanila (ang mga epekto ng dimensyon ay lumitaw), i.e. Muli, ang kawalaan ng simetrya ng mga proseso ay maaaring mangyari sa mga sukat. Ang isa pang halimbawa ng kawalaan ng simetrya sa sukat sa biology ay humahantong sa pamamagitan ng B. Svistunov: Sa kabila ng katulad na kulay, imposible, halimbawa, upang gumuhit ng axis sa mga sukat ng tigre, dahil may timbang na 10-100 kg Mawalan ng kakayahang lumipad - isa pang kalidad ang arises.

May kaugnayan sa mga halimbawang ito, makatuwiran upang isaalang-alang ang iba pang mga uri ng mahusay na proporsyon. Ang nabanggit na spatial-temporal symmetries conventionally pinagsasama ang isang pangkalahatang ari-arian - sila ay tulad ng "panlabas" symmetries sa kahulugan na sumasalamin sa malalim na mga katangian ng istraktura ng espasyo-oras na representasyon ng pagkakaroon ng anumang uri ng bagay, at samakatuwid makatarungang para sa anumang nalalaman na mga pakikipag-ugnayan at mga pisikal na proseso. Ang buong pisikal na karanasan ng kaalaman sa mundo ay nagpapakita ng kawalan ng mga paglabag sa invariance ng mga batas ng kalikasan tungkol sa tinukoy na mga transformation ng espasyo-oras. Ito ay hindi lamang isang pisikal, kundi pati na rin ang pilosopiko na kahulugan ng kaalaman at pagtatatag ng kawalang-kinikilingan ng mga batas ng kalikasan.

Gayunpaman, ang "panlabas" na symmetries ay hindi nakakaapekto sa "panloob na mundo" ng pisikal na bagay at hindi ito nauugnay sa mga panlabas na katangian. Sa likas na katangian, bilang karagdagan sa mga batas ng konserbasyon ng enerhiya, pulso at sandali, may iba pang mga batas ng pangangalaga, na isinasagawa sa isang antas ng komunidad, lalo na ang batas ng pagpapanatili ng electric charge. Sa pisika ng elementary particle, tulad ng nakita natin, may iba pang mga paulit-ulit (o hindi bababa sa ipinakilala kaya) mga halaga na katulad ng electrical charge - isang numero ng barko, kagandahan, kagandahan, atbp. ). Ang mga mahalagang quantum number ay dahil sa phase transformations ng wave function ψ at sa pangkalahatan ay hindi nauugnay sa mga katangian ng space-time. Ang simetrya ay may mahalagang papel sa pag-aaral ng microme physics. Ang aming physicist theorient A. Migdal ay naniniwala na ang mga pangunahing direksyon ng physics ng ika-20 siglo ay ang paghahanap para sa mahusay na proporsyon at ang pagkakaisa ng larawan ng mundo.

Ang pangangalaga ng naturang mga halaga na direktang may kaugnayan sa mga katangian ng espasyo-oras ay kabilang sa konsepto ng "panloob" na mahusay na proporsyon. Talakayin natin ang batas ng pag-save ng electric charge. Ang kahulugan nito ay ang algebraic na halaga ng mga singil ng anumang electrical insulated system ay nananatili sa oras. Ang matematikal na kahulugan ng batas ng pagpapanatili ng singil ay ang pagpapatuloy ng equation

(1.8.5)
kung saan ang kasalukuyang density, ρ ay ang bulk density ng singil. Ang pisikal na kahulugan ng equation na ito ay ang div j - ang pagkakaiba-iba ng kasalukuyang (kilusan nito) ay nauugnay sa isang pagbabago sa oras, i.e. Paglipat ng electric charge. Elektrisidad - Direktang paggalaw ng mga libreng electric particle. Ang pisikal na kahulugan (1.8.5) ay sumasalamin sa katotohanan ng kahinaan at di-kakayahang kumita ng electric charge.

Dapat itong bigyang diin na ang pangangalaga ng isang de-koryenteng singil sa nakahiwalay (sarado) na mga sistema ay hindi nabawasan sa pangangalaga ng bilang ng mga sisingilin na particle. Kaya, sa β-pagkabulok ng neutron, na walang bayad, lumitaw ρ (may bayad e +), elektron (singil e-) at antineutrino, hindi rin nagkakaroon ng singil. Dalawang electrically sisingilin particle lumitaw sa reaksyon na ito, ngunit ang kanilang kabuuang singil ay zero, pati na rin ang neutron lubusan. Dapat pansinin na ang isang mahalagang bunga ng singil ng pangangalaga ng singil ay ang katatagan ng isang elektron. Ang elektron ay ang pinakamadaling electrically charge particle. Samakatuwid, hindi lamang siya ang disintegrate dahil sa kasong ito ay magkakaroon ng batas ng konserbasyon ng isang electric charge. Ayon sa mga modernong ideya, ang buhay ng elemento ay hindi bababa sa 1019 taon, na nagsasalita sa pabor ng batas na ito.

Bago lumipat sa iba pang mga "panloob" na symmetries, kami ay mananahan sa dalawang uri ng discrete symmetry, na naiiba mula sa paggugupit at i-"patuloy" symmetries. Ito ay mahusay na kilala sa lahat ng sa amin para sa isang mahabang oras mirror mahusay na proporsyon, na kung saan ay inilarawan sa pamamagitan ng isang spatial kabaligtaran, i.e. Pagmuni-muni ng sistema ng mga coordinate axes. Ang pagbabaligtad ng espasyo ay isinasagawa "kaagad" (sa salamin), at ang muling paggamit nito ay nagbabalik ng sistema sa orihinal na estado nito. Ang pagmumuni-muni na ito ay tinatawag na operasyon ng pagbabago ng "parity" (isang halimbawa sa isang manlalaro ng tennis sa salamin). Ang isa pang discrete symmetry ay ang mahusay na simetrya ng kamag-anak na oras ng sirkulasyon, na humahantong sa katotohanan na sa simetriko uniberso, ang mga batas ng kalikasan ay hindi nabago kapag pinapalitan ang daloy ng direksyon sa kabaligtaran (t \u003d -t at vice versa). Ang paggamit ng simetrya na ito ay nagpapakita na ang direksyon ng pagtaas sa oras (kilusan sa isang direksyon) ay hindi naglalaro ng isang makabuluhang papel. Sa pantay na posibilidad, ang proseso ng reverse ay posible. Sa ibang salita, itatag sa pamamagitan ng pagmamasid sa direksyon ng pag-unlad ng mga kaganapan, sa hinaharap o sa nakaraan, ay imposible para sa isang equilibrium simetriko sistema. Kung naaalala mo, kami ay dumating sa parehong resulta para sa deterministic mechanics ng Galilee - Newton sa sarado na mga sistema. Ngunit sa parehong oras na alam na namin ang tungkol sa pagkakaroon ng "mga arrow ng oras" para sa bukas na di-punto ng balanse system. At ito ay muling nagpapakita ng inexorably na ang oras ay pa rin "umaagos" mula sa nakaraan hanggang sa hinaharap at ang aming uniberso ay hindi punto ng balanse at walang simetrya. Gayunpaman, nalaman namin na ang konsepto ng entropy ay hindi katangi-tangi na naaangkop sa Micromeru, at, samakatuwid, ang pag-aaral nito, imposibleng itakda ang direksyon ng oras.

Ang karagdagang pagpapalawak ng bilang ng mga pisikal na symmetries ay nauugnay sa pagpapaunlad ng mekanika ng quantum. Isa sa espesyal na Species. Ang symmetries sa microworld ay ang permutational symmetry. Ito ay batay sa pangunahing indistagishability ng parehong microparticles, na, tulad ng alam namin mula sa Kabanata 1.5, ay hindi gumagalaw sa pamamagitan ng ilang mga trajectories, at ang kanilang mga posisyon ay tinatayang ayon sa probabilistic katangian na nauugnay sa parisukat ng wave function module | ψ | . Ang permutational symmetry at namamalagi sa katotohanan na kapag ang "permutasyon" na mga particle ng quantum ay hindi nagbabago ng mga probabilistic na katangian, ang parisukat ng module ng function ng alon - ang halaga ay permanente | ψ | 2 \u003d const.

Ang pag-aaral ng mga reaksyon na kinasasangkutan ng elementarya na mga particle at antiparticle, pati na rin ang kanilang mga proseso ng pagkabulok ay humantong sa pagbubukas ng ilang mga bagong katangian ng mahusay na proporsyon, katulad ng pagbigkas ng mahusay na simetrya, o, mas tiyak, ang pagsingil ng mahusay na simetrya ng mga particle at anti-particle. Kapag nag-aaral ng mga pakikipag-ugnayan ng nuclear ng nucleons (malakas na pakikipag-ugnayan) natagpuan na ang mga nuclear pwersa ay halos independiyente sa uri ng nucleons, i.e. Sa mga pakikipag-ugnayan na ito ay walang pagkakaiba sa pagitan ng neutron at ng proton, pareho silang dalawang estado ng isang maliit na butil - nucleon. Katulad nito, ang μ-meson ay maaaring nasa tatlong estado na tumutugma sa tatlong magkakaibang mga particle. Ang ganitong mga estado ay tinatawag na isotopic at sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng isotopic spin o isospin. Simetrya na nauugnay sa mga prosesong ito, at natanggap ang pangalan ng isotopic na mahusay na proporsyon.

Dalawang higit pang mga uri ng mahusay na proporsyon ay nauugnay sa teorya ng elementarya particle, dalawa pang mga species ng simetrya ay nauugnay sa pagpapakilala ng isang solong field: Quark Lepton at pagkakalibrate. Ang Quark-Lepton Symmetry ay ipinahayag sa isang solong teorya ng field. Ito ay pinaniniwalaan na ang mahalagang Quark at Leptons ay hindi maaaring maliwanagan sa larangan ng napakalaking energies. Ngunit sa kaso ng isang spontaneous simetrry disorder at sa larangan ng mababang energies, sila ay ganap na magkakaibang mga katangian. Ang mga ito ay nagtatatag na ang mga transition ay posible sa pagitan ng mga quark at leptons. Ang katotohanang ito ay maaaring maglingkod bilang isa pang nakakumbinsi na katibayan ng pagkakaisa ng kalikasan.

Ang pagkakalibrate ng mahusay na proporsyon ay nauugnay sa malakihang pagbabagong-anyo na kumakatawan sa mga shift ng zero na antas ng mga potensyal na field ng scalar at vector. Ang terminong "field ng pagkakalibrate" (pagbabagong-anyo, invariance) ay nagpapasa ng Aleman na dalub-agbilang ng Vail. Ang kahulugan ng ideya ay ang mga pisikal na batas ay hindi dapat depende sa laki ng haba na napili sa espasyo, at hindi dapat baguhin ang pagtingin nito kapag pinalitan ang sukat na ito sa anumang iba. Sa ordinaryong lohika, tila maliwanag: Bakit naiiba ang mga batas ni Newton, kung susukatin natin ang landas sa metro, sentimetro o sa megaparseca. Gayunpaman, ang halaga ng mga pagbabago sa scale ay na ito ay sa panimula ay hindi pisikal na likas na katangian, dahil ito ay hindi sanhi ng anumang pisikal na epekto, at ang geometriko, sa partikular, ang pagbabago sa haba ay dahil lamang sa mga katangian ng space-time istraktura. Kaya, ang espasyo-oras ay huminto lamang na isang passive tangke ng mga sangkap at mga patlang kung saan ang mga pisikal na proseso ay nangyari, ito mismo ay nagsisimula upang aktibong impluwensyahan ang mga prosesong ito. Kinukuha ng geometry ang dynamic na character.

Ang prinsipyo ng pagkakalibrate invariance ay nakakakuha ng isang partikular na kahalagahan, kung ang mga pagbabago ay dumating sa isang lugar sa bawat punto ng oras at inhomogeneously, i.e. Na may pagbabago ng ratio mula sa punto hanggang punto. Ito ang pagbabagong-anyo ng vail at tinatawag na malaki o pagkakalibrate. Ang pagbabalangkas nito ay katulad nito: Ang lahat ng mga pisikal na batas ay invariant na may paggalang sa di-makatwirang (magkakatulad at hindi mapag-aalinlanganan) mga transformation ng lokal na pagkakalibrate. Sa form na ito, ang prinsipyo ng Weyl ay mahalagang pag-unlad ng pangkalahatang prinsipyo ng relativity ng Einstein, na ang lahat ng mga pisikal na batas sa anumang sistema ng sanggunian (inertial at di-inertial) ay dapat magkaroon ng parehong hitsura. Angkop na mapansin na ang teorya ni Einstein ay ang unang teorya kung saan ang geometriko factor (ang kurbada ng space-time) ay direktang nakontak sa pisikal na katangian (gravitational mass), na nagsilbi bilang isang karagdagang pag-unlad ng mga ideya ng geometrodynamics. Ang mga conversion na ito ay umalis sa mga katangian ng field (halimbawa, E at B para sa electromagnetic field.) hindi nagbabago. Batay sa calibration symmetry, ang mga teorya ng mga electrical at electrical na pakikipag-ugnayan ay itinayo. Mula sa simetrya na ito ay sumusunod na ang mga particle na nagtataglay ng ilang mga katangian na pinagsama sa mga konsepto ng "bayad" (electric, baryon, lepton), "mga kulay" ng mga quark, ay mga mapagkukunan ng mga patlang kung gusto mo ng mga materyal na carrier ng mga patlang na ito.

Ang mga isyu sa simetrya ay naglalaro ng isang tiyak na papel sa modernong pisika. Ang mga dynamic na batas ng kalikasan ay nailalarawan tinukoy na species Mahusay na simetrya. Sa pangkalahatang kahulugan, ang mahusay na proporsyon ng mga pisikal na batas ay nagpapahiwatig ng kanilang invariance tungkol sa ilang mga pagbabago. Dapat din itong pansinin na ang mga itinuturing na uri ng symmetries ay may, natural, ilang mga hangganan ng pagkakagamit. Halimbawa, ang mahusay na simetrya ng kanan at kaliwa ay umiiral lamang sa rehiyon ng malakas na pakikipag-ugnayan ng electromagnetic, ngunit nabalisa sa mahina. Ang isotopic invariance ay may bisa lamang kapag isinasaalang-alang electromagnetic pwersa. Upang ilapat ang konsepto ng mahusay na proporsyon sa pisika, maaari kang magpasok ng isang tiyak na istraktura na tumatagal sa account apat na mga kadahilanan.

1. bagay o kababalaghan na pinag-aralan.
2. Pagbabagong-anyo, na may paggalang na kung saan ang mahusay na simetrya ay isinasaalang-alang.

3. Ang invariance ng anumang mga katangian ng isang bagay o kababalaghan na nagpapahayag ng mahusay na simetrya. Ang relasyon ng mahusay na proporsyon ng mga pisikal na batas sa mga batas ng pagpapanatili.

4. Ang mga hangganan ng pagkakagamit ng iba't ibang uri ng mahusay na proporsyon.
Tandaan din namin na ang pag-aaral ng mga simetriko na katangian ng mga pisikal na sistema o mga batas ay nangangailangan ng paglahok ng espesyal na pagtatasa ng matematika, lalo na, mga representasyon ng teorya ng mga grupo, ang pinaka-binuo na kasalukuyang nasa solid at crystallography physics.

Sa pangkalahatan, mula sa mga batas sa pag-iingat, na, tulad ng naunawaan natin, ay isang resulta ng spatial-temporal na mahusay na proporsyon ng mga batas ng kalikasan mismo, ang Conventionity ng paghihiwalay ng pisika sa mekanika, termodinamika, elektrodinamika, atbp. Sumusunod. At, dahil dito, mayroong isang di-mapaghihiwalay na pagkakaisa ng lahat ng kalikasan.

Nang walang tigil dito nang mas detalyado sa mga konsepto ng buhay physics, na kung saan ay nakatuon sa isang espesyal na ikalawang bahagi ng kurso na ito, isaalang-alang ang mga ideya ng mahusay na simetrya-kawalaan ng simetrya na may kaugnayan sa mga problema ng mga bagay ng pamumuhay at walang buhay na kalikasan. Mahalaga, ito ay isang pilosopiko kung gusto mo, ngunit mula sa isang likas na pananaw, ang tanong ng paglitaw, pag-unlad at kakanyahan ng buhay. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng mga molecule ng mga buhay na sangkap mula sa di-buhay? Sa ilang mga lawak, ito ay nauugnay sa mahusay na proporsyon, mas tiyak, ang mirror mahusay na proporsyon. Kung isaalang-alang namin ang isang halimbawa ng isang mirror na imahe ng dalawang molecule ng isang tulagay na substansiya ng tubig at isang organic, ngunit "hindi nabubuhay" na sangkap - butyl alkohol (Fig.), Ang pangunahing pagkakaiba ay ipinahayag sa katunayan na ang molekula H2O ay Mirror simetriko, at ang molekula ng alkohol ay salamin na walang simetrya.

Ang "kaliwa" at "kanan" na mga molecule ay hindi nag-tutugma bilang kaliwa at kanang kamay ng isang tao. Ang mga walang simetrya molecule sa kimika ay tinatawag na stereoisomers, at ang napaka-ari-arian ng mirror na kawalaan ng simetrya ay tinatawag na chirality o chirality (mula sa salitang Griyego na "Cyrus" - isang kamay). Kaya, ito ay naging sa likas na katangian ng chirality at "live", at "non-residential" molecule, ngunit "buhay" ay palaging lamang chiral, at "non-residential" chiral molecules ay pantay na nakakatugon sa kaliwa, at sa kanan bersyon, at "live" - \u200b\u200blamang o sa kaliwa, o sa kanan. Sa ganitong diwa, ang molekula ng mga nabubuhay na organismo ay malinis na chiral. Kaya, ang oryentasyon ng DNA spiral ay palaging tama. Sa isang pagkakataon, L. paster, at pagkatapos v.i. Inalok ni Vernadsky sa prinsipyong ito ang pagkakaiba na magkaroon ng isang seksyon sa pagitan ng pamumuhay at walang buhay na kalikasan. Ipinapalagay na ang pangunahing tanda ng paglitaw at pagpapaunlad ng buhay ay ang kakayahan ng mga nabubuhay na organismo na kunin at mag-disenyo mula sa simetriko at chiral marumi molecules ambient. Kailangan ng Hiral na mga molecule para sa isang buhay na organismo. Ang isang halimbawa ay ang pagkuha ng mga halaman mula sa simetriko molecule ng tubig at carbon dioxide Sa proseso ng potosintesis walang simetriko almirol at mga molecule ng asukal. Kasama ng iba pang mga nutrients, ang mga molecule na ito ay pumasok sa pagkain ng mga nabubuhay na organismo at naka-chiral na malinis na mga molecule ang nabuo. Kung ang chirality ng mga molecule ng mga sangkap ng pagkain ay nagbabago sa kabaligtaran, ang mga sangkap na ito ay para sa isang buhay na organismo na may biological lason, tinanggihan sila ng katawan, patnubayan ito. Ito ay isang medyo katangian halimbawa kung paano batay sa mga pagtatanghal ng simetrya ng pisika, maaari naming ipaliwanag kung gusto mo, ang pinagmulan ng buhay na bagay at kahit na magbigay ng mga rekomendasyon sa praktikal na gamot.

Sa pangkalahatan, maaari naming ipalagay na ang paglitaw ng buhay bilang isang buo ay nauugnay sa isang kusang paglabag ng salamin ng salamin mahusay na simetrya na ginamit bago sa kalikasan. Ipinapalagay na ang kawalaan ng simetrya ay naganap sa pamamagitan ng isang tumalon bilang isang resulta ng isang malaking biological pagsabog, sa pamamagitan ng pagkakatulad sa BV, bilang isang resulta ng kung saan ang uniberso ay nabuo, sa ilalim ng pagkilos ng radiation, temperatura, mga patlang, atbp. At siya ay nasasalamin sa mga genes ng mga nabubuhay na organismo. Ang prosesong ito ay mahalagang proseso ng self-organisasyon, na isinasaalang-alang namin sa subdrance. 1.7. Sa ilang punto ng bifurcation, ang isang self-organizing na pagkilos ng paglitaw ng nabubuhay na bagay ay naganap.

Ito ay angkop na mag-link ng mahusay na proporsyon sa entropy ng mga nabubuhay na organismo. Ang paglipat ng isang sangkap sa isang mas mataas na antas ng organisasyon, pagkakasunud-sunod, tulad ng nabanggit na namin, binabawasan ang entropy bilang isang sukatan ng chaoticness. Ngunit ang pinakadakilang mahusay na simetrya ay nagtataglay ng equilibrium chaotic na estado. Nangangahulugan ito na ang pagbaba sa entropy ay hindi maaaring hindi humahantong sa pagbaba sa simetrya, i.e. Isang pagtaas sa kawalaan ng simetrya ng mga nabubuhay na organismo. Ang mas mataas na antas ng organisasyon ng bagay, ang mas mababa entropy at mahusay na proporsyon. Ngunit upang mabawasan ang entropy ng mga nabubuhay na organismo bilang. buksan ang mga sistema, pakikipagpalitan ng enerhiya at bagay (pagkain at pag-alis) sa kapaligiran, ay nangangailangan ng enerhiya, at makabuluhang, kung saan, tulad ng makikita natin ang karagdagang ginawa sa kaukulang mga bahagi ng mga selula (mitochondria) ng mga nabubuhay na organismo dahil sa pagkain, i.e. Pagsipsip ng enerhiya ng panlabas na kapaligiran (ang araw at ang biosphere).

Maaari itong maging makasagisag na sabihin na kinukuha namin mula sa kalikasan ang mas organisadong nakabalangkas na bagay, na mas mababa entropy, i.e. Pinapakain namin ang iyong sarili sa non-negredropy (negatibong entropy), ngunit binibigyan namin ito ng unstructured na bagay na may mas malaking entropy. "Kumain" upang magsalita, mula sa isang pisikal na pananaw ng enerhiya, negatibong entropy, at magbigay ng positibong entropy. At kapag ang balanse na ito ay lumabag sa mga likas na kondisyon, ito ay may ilang mga dynamic na punto ng balanse - ang pagpapalitan ng entropy sa pagitan ng tao at ang kapaligiran ay nagpapatatag, ang entropy ng sistema ay ang kapaligiran - ang kapaligiran ay nagdaragdag, at ang buhay na organismo ay marahil (entropy ay may nadagdagan). Samakatuwid, ang biological na kamatayan ng katawan ay ang paglago ng entropy sa antas nito sa kapaligiran. Ang pagtaas sa parehong potensyal na enerhiya sa buhay na organismo na may "normal" na palitan ng entropy ng mga ito sa kapaligiran ay nagdaragdag ng kemikal na aktibidad ng mga selula at nagbibigay-daan sa pagpaparami at pag-unlad ng sarili.

Maaari itong sabihin na habang ang mga nabubuhay na organismo ay naka-streamline, ang kanilang mga komplikasyon sa panahon ng pag-unlad ng buhay ng kawalaan ng simetrya ay higit pa at higit pa ay nananaig sa mahusay na simetrya, pinalayas ito mula sa biochemical at physiological na proseso. Gayunpaman, mayroong isang dynamic na proseso: mahusay na simetrya at kawalaan ng simetrya sa paggana ng mga nabubuhay na organismo ay malapit na konektado. Sa labas, ang mga tao at mga hayop ay simetriko, ngunit ang kanilang panloob na istraktura ay mahalagang walang simetriko. Kung ang mas mababang biological na bagay, tulad ng mas mababang mga halaman, ang pagpaparami ay simetriko, pagkatapos ay ang pinakamataas ay may malinaw na kawalaan ng simetrya - ang paghihiwalay ng mga sahig, kung saan ang bawat genetic na impormasyon ay gumagawa ng genetic na impormasyon sa proseso ng pagpaparami ng sarili. Kaya napapanatiling pagpapanatili ng pagmamana ay isang paghahayag sa isang tiyak na kahulugan ng mahusay na proporsyon, at ang kawalaan ng simetrya ay ipinahayag sa pagkakaiba-iba. Sa pangkalahatan, ang malalim na panloob na relasyon ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya sa mga hayop ay nagiging sanhi ng paglitaw nito, pagkakaroon at pag-unlad.

Ang isang tanong ay maaaring nagtataka kung may iba pang mga uri ng mahusay na proporsyon at kaugnay na mga batas sa pag-iingat. Ano ang malalim na kahulugan ng mga batas ng konserbasyon ng electric charge, Lepton at Baryon numbers, oddities, isotopic spin, atbp? Paano ito nauugnay sa mga katangian ng abstract space? Ano ang kahulugan ng pagkakaroon ng "itim na butas" bilang ilang "bandwidth" mula sa ating espasyo, kapayapaan, sa isa pang antimir? Sa kasamaang palad, habang wala kaming sagot sa mga tanong na ito, bagaman ito ay mabuti na modernong agham ginagawang posible na tanungin sila.

Totoo, mayroong susunod na pisikal na anekdota tungkol sa mga tanong. Gustung-gusto ni Pauli na magtanong kung saan hindi mo laging mahanap ang mga tamang sagot (hindi nila maaaring maging!). Nang mamatay siya, ipinagpatuloy niya ang kanyang paboritong aktibidad sa liwanag na iyon. At walang sinuman ang maaaring sumagot sa kanyang mga tanong. Pagkatapos ay nagpasiya siyang lumipat sa Diyos. Patuloy ang Panginoon at maingat na nakinig sa kanya at sumagot: "Ang lahat ng kahirapan, si Pauli, ay napansin mo ang mga maling tanong."

Ang simetrya at kawalaan ng simetrya ay ang layunin na mga katangian ng kalikasan, isa sa mga pangunahing sa modernong natural na agham. Ang simetrya at kawalaan ng simetrya ay may unibersal, pangkalahatang karakter bilang ari-arian ng materyal na mundo.

Mahusay na simetrya(mula sa Griyego. symmetria.- kalakal, order, pagkakaisa) ay isang unibersal na likas na katangian ng kalikasan. Ang ideya ng mahusay na proporsyon sa mga tao ay nabuo ng millennia. Ang terminong "mahusay na simetrya" ay lilitaw sa mga representasyon ng tao bilang isang elemento ng isang bagay na "tama", maganda at perpekto. Sa kanyang pagmumuni-muni sa larawan ng uniberso, ang isang tao ay nagtakda ng mahusay na simetrya bilang isang mahiwagang kalidad ng kalikasan, ang pagiging posible nito, pagiging perpekto at sinubukang ipakita ang mga ari-arian na ito sa musika, tula, arkitektura. Sa isang tiyak na lawak, ang simetrya ay nagpapahayag ng antas ng pag-order ng system. Sa koneksyon na ito, mayroong isang malapit na rate ng ugnayan ng entropy bilang mga panukala ng disorder na may mahusay na proporsyon: mas mataas ang antas ng organisasyon ng sangkap, mas mataas ang mahusay na proporsyon at mas mababang entropy.

Ang antas ng mahusay na proporsyon ng mga natural na sistema ay makikita sa mahusay na simetrya ng matematika equation, mga batas na sumasalamin sa kanilang kalagayan sa invariability ng alinman sa kanilang mga ari-arian na may kaugnayan sa mga transformation ng simetrya.

Ang simetrya ay isang konsepto na sumasalamin sa isang umiiral na pagkakasunud-sunod sa likas na katangian, proporsyonidad at proporsyonidad sa pagitan ng mga elemento ng anumang sistema o ang bagay ng kalikasan, kaayusan, punto ng balanse ng sistema, katatagan, iyon ay, isang elemento ng pagkakaisa.

Kawalaan ng simetrya- Ang konsepto kabaligtaran sa mahusay na simetrya na sumasalamin sa disordering ng sistema, isang madepektong paggawa ng balanse, na nauugnay sa pagbabago at pag-unlad ng sistema.

Mula sa mga kahulugan ng mahusay na proporsyon at kawalaan ng simetrya ito ay sumusunod na ang pagbuo ng dynamic na sistema ay dapat na kinakailangang walang simetrya at non-equilibrium.

Ang modernong natural na agham ay kinakatawan ng isang buong hierarchy ng symmetries, na sumasalamin sa mga katangian ng hierarchy ng organisasyon ng bagay. Ang iba't ibang anyo ng symmetries ay nakikilala: pagkakalibrate, spatial-temporal, isotopic, permutasyon, salamin, atbp Lahat ng mga uri ng symmetries ay nahahati sa panlabas at panloob.

Imposibleng obserbahan ang panloob na simetrya, ito ay nakatago sa matematika equation at mga batas na nagpapahayag ng estado ng sistema sa ilalim ng pag-aaral. Ang isang halimbawa nito ay ang equation ng Maxwell, na naglalarawan ng kaugnayan ng elektrikal at magnetic phenomena, o ang teorya ng Gravity ng Einstein, pagkonekta sa mga katangian ng espasyo, oras at gravity.

Ang panlabas na simetrya (spatial o geometric) ay iniharap sa likas na katangian ng isang malaking sari-sari. Ito ay mahusay na simetrya ng mga kristal, mga molecule, mga nabubuhay na organismo.

Bakit kailangan mo ng simetrya buhay at paano ito dumating?

Ang mga nabubuhay na organismo ay bumuo ng kanilang mahusay na proporsyon sa proseso ng ebolusyon. Ang unang nabubuhay na organismo na nagmula sa tubig ng karagatan ay ang tamang spherical na hugis. Ang pagpapakilala ng mga organismo sa ibang media ay pinilit na umangkop sa mga bagong partikular na kondisyon. Ang isa sa mga paraan ng pagbagay ay mahusay na simetrya sa antas ng pisikal na anyo. Ang simetriko na pag-aayos ng mga bahagi ng katawan ay nagbibigay ng buhay na organismo ng mga organismo kapag nagmamaneho at gumagana, katatagan at pagbagay. Pretty simetrical exterior forms ng malalaking hayop, tao. Ang mundo ng mga organismo ng halaman ay pinagkalooban din ng mahusay na proporsyon, na nauugnay sa pakikibaka para sa liwanag, pisikal na pagtutol sa panunuluyan (batas buong mundo gravity.). Halimbawa, mahigpit ang hugis ng Cone Crown of Ate vertical axis. Ang simetrya ay isang vertical na puno ng kahoy, thickened down ang libro para sa katatagan. Ang mga hiwalay na sanga ay nakaayos na symmetrically kaugnay sa puno ng kahoy, at ang form ng kono ay nag-aambag sa nakapangangatwiran na paggamit ng korona ng liwanag na bagay enerhiyang solar, nagpapataas ng katatagan. Kaya, dahil sa atraksyon at ang mga batas ng likas na pagpili, ang fir ay mukhang aesthetically maganda at "built" rationally. Ang panlabas na mahusay na simetrya ng mga insekto at hayop ay tumutulong sa kanila na panatilihin ang punto ng balanse kapag gumagalaw, kunin ang maximum na enerhiya mula sa kapaligiran at gamitin ang rationally ito.

Sa pisikal at kemikal na mga sistema, ang simetrya ay nakakuha ng mas malalim na kahulugan. Kaya, ang pinaka-resistant molecules na may mataas na mahusay na proporsyon (inert gases). Ang simetrya ng mga molecule ay tumutukoy sa likas na katangian ng molecular spectra. Ang mataas na simetrya ay katangian ng mga kristal. Ang mga kristal ay mga simetriko na katawan, ang kanilang istraktura ay tinutukoy ng pana-panahong pag-uulit sa tatlong dimensyon ng elementarya atomic motive.

Ang kawalaan ng simetrya ay laganap din sa mundo.

Ang panloob na lokasyon ng mga indibidwal na organo sa mga nabubuhay na organismo ay kadalasang walang simetriko. Halimbawa, ang puso ay matatagpuan sa kaliwa sa mga tao, ang atay ay nasa kanan, atbp. L. paster, isang french microbiologist at isang immunologist, inilalaan ang kaliwa at kanang kristal ng wiccye. Walang simetrya DNA molekula - ang kanyang spiral ay palaging umiikot sa kanan. Ang lahat ng mga amino acids at protina na bahagi ng mga nabubuhay na organismo ay maaaring magpalihis sa polarized beam ng liwanag na natitira.

Sa kaibahan sa mga molecule ng walang buhay na kalikasan, kung saan ang kaliwa at kanang mga molecule ay madalas na natagpuan, iyon ay, ang mga ito ay higit sa lahat symmetrical, organic na sangkap ay characterized sa pamamagitan ng isang malinaw na kawalaan ng simetrya. Pagbibigay pinakamahalaga Ang kawalaan ng simetrya ng buhay, V. I. Vernadsky ay ipinapalagay na narito na ang banayad na hangganan sa pagitan ng kimika ng pamumuhay at di-buhay. L. paster din, batay sa mga palatandaang ito, isinasagawa ang hangganan sa pagitan ng buhay at walang buhay. Dapat din itong pansinin na ang mga nabubuhay na organismo (mga halaman) sa proseso ng buhay ay nasisipsip mula sa kapaligiran (lupa) sa isang malaking lawak na mga kemikal na compound ng mineral na pagkain, ang mga molecule na may simetriko at sa kanilang katawan ay nagiging mga walang simetrya na organic na sangkap : almirol, glucose protina, atbp. Ang mahusay na proporsyon ng mga molecule ng buhay na organismo ay pare-pareho sa mahusay na simetrya ng mga molecule ng katawan mismo. Kung hindi, ang pagkain ay hindi tugma (lason).

Ang istraktura ng mga bahagi ng cell ay din walang simetrya, na kung saan ay napakahalaga para sa kanyang metabolismo, supply ng enerhiya, at din nag-aambag sa isang mas mataas na rate ng biochemical reaksyon.

Ang simetrya at kawalaan ng simetrya ay dalawang mga katangian ng polar ng layunin sa mundo. Sa katunayan, walang malinis (absolute) simetrya o kawalaan ng simetrya sa kalikasan. Ang mga kategoryang ito ay mga opposite na palaging nasa pagkakaisa at pakikibaka. Kung saan ang mahusay na simetrya ay nagpapahina, nagdaragdag ng kawalaan ng simetrya, at vice versa. Sa iba't ibang antas Ang pag-unlad ng bagay ay katangian ng kanyang mahusay na proporsyon, pagkatapos ay kawalaan ng simetrya. Gayunpaman, ang dalawang tendensiyang ito ay nagkakaisa, at ang kanilang pakikibaka ay ganap. Ang mga kategoryang ito ay malapit na nauugnay sa mga konsepto ng katatagan at kawalang-tatag ng mga sistema, order at disorder, organisasyon at disorganisasyon, na sumasalamin sa mga katangian ng mga sistema at ang dinamika ng pag-unlad, pati na rin ang relasyon sa pagitan ng mga dynamic at static na batas.

Ang paniniwala na ang balanse ay ang estado ng pahinga at mahusay na proporsyon, at ang kawalaan ng simetrya ay humahantong sa isang kilusan at nonquilibrium estado, maaari itong isaalang-alang na ang konsepto ng punto ng balanse ay gumaganap ng isang biology ng isang pantay na mahalagang papel kaysa sa physics. Ang prinsipyo ng katatagan ng thermodynamic equilibrium ng mga sistema ng pamumuhay ay nagpapakita ng mga detalye ng biological form ng paggalaw ng bagay. Ito ay isang matatag na dynamic na balanse (kawalaan ng simetrya) na ang pangunahing prinsipyo ng pagtatakda at paglutas ng problema ng pinagmulan ng buhay.