Sana "symmetria" tulee kreikan συμμέτρια - suhteellisuus. Objektia tai prosessia kutsutaan symmetriseksi, jos se muutoksen jälkeen osuu yhteen itsensä kanssa.
Ohjeet
Vaihe 1
Jos peiliheijastuksen kohteena oleva kohde ei muuta ulkonäköään, sillä on kahdenvälinen (kahdenvälinen) symmetria. Esimerkiksi ihmisten ja useimpien selkärankaisten rungot ovat kahdenvälisesti symmetrisiä, symmetriataso kulkee selkärangaa pitkin.
Vaihe 2
Jos kohdetta voidaan kiertää 360 ° tietyn suoran ympäri ja tämän toimenpiteen jälkeen se yhtyy itseensä ennen kiertämistä, niin tällaista suoraa kutsutaan n-asteen symmetriaakseliksi.
Joillakin geometrisilla kappaleilla, esimerkiksi sylinterillä ja kartiossa, on äärettömän suuruinen symmetria-akseli - niitä voidaan kiertää tämän akselin ympäri missä tahansa mielivaltaisessa kulmassa, ja ne sopivat yhteen itsensä kanssa. Tätä symmetriaa kutsutaan aksiaaliseksi.
Vaihe 3
Elottomassa luonnossa toisen, kolmannen, neljännen, kuudennen ja muun asteen symmetria-akselit löytyvät usein, mutta viidennen asteen symmetriaa ei melkein koskaan kohdata. Elävässä luonnossa se päinvastoin on laajalle levinnyttä - sitä hallitsevat monet kasvit, samoin kuin piikkinahkaisten eläimet (meritähti, merisiili, meren kurkku jne.).
Vaihe 4
Geometriset symmetriat voidaan yhdistää keskenään. Esimerkiksi, jos kohde on symmetrinen kahden yhteensopimattoman tason suhteen, näiden tasojen on leikattava toistensa kanssa, ja niiden leikkauslinja on saman objektin symmetria-akseli.
Symmetriakombinaatioiden havainnointi johti ranskalaisen tiedemies Évariste Galois'n ryhmän teorian luomiseen - yksi matematiikan tärkeistä haaroista.
Vaihe 5
Fysiikassa puhutaan useammin prosessien kuin esineiden symmetriasta. Prosessia kutsutaan symmetriseksi tietyn muunnoksen suhteen, jos sitä kuvaava yhtälö pysyy muuttumattomana (invarianttina) sellaisen muunnoksen jälkeen.
Vaihe 6
Noetherin vuonna 1918 todistetussa lauseessa todetaan, että fysikaalisten prosessien jatkuva symmetria vastaa sen omaa säilyttämislakia, toisin sanoen tiettyä määrää, joka ei muutu symmetrisissä vuorovaikutuksissa. Esimerkiksi symmetria ajansiirtymän suhteen johtaa energiansäästölakiin, ja symmetria avaruuden siirtymiseen johtaa momentin säilymislakiin.
Vaihe 7
Fyysikot pitävät erityisen tärkeänä spontaania symmetriamurtumista. Jokainen tällainen rikkomus havaittuaan johtaa syvempään tietämykseemme maailmankaikkeudesta. Esimerkiksi eräässä kokeessa alkuhiukkasten kanssa tapahtuvan symmetrian rikkoutumisen vuoksi neutriino löydettiin teoreettisesti ja sitten tämän hiukkasen olemassaolo vahvistettiin käytännössä.
