کلمه "تقارن" از یونانی συμμέτρια - تناسب - آمده است. یک شی یا فرایند را متقارن می نامند اگر بعد از تحولی ، با خودش همخوانی داشته باشد.
دستورالعمل ها
مرحله 1
اگر جسمی که در معرض انعکاس آینه است ، ظاهر خود را تغییر ندهد ، تقارن دو طرفه (دو طرفه) دارد. به عنوان مثال ، بدن انسانها و بیشتر مهره داران دو طرفه متقارن هستند ، صفحه تقارن در امتداد ستون فقرات قرار دارد.
گام 2
اگر یک جسم بتواند 360 درجه حول یک خط مستقیم مشخص چرخانده شود و پس از این عملیات قبل از چرخش با خودش همخوانی داشته باشد ، پس چنین خط مستقیمی را محور تقارن مرتبه n می نامند.
بعضی از اجسام هندسی ، به عنوان مثال ، یک استوانه و یک مخروط ، دارای یک محور تقارن از نظم بی نهایت هستند - آنها را می توان در اطراف این محور در هر زاویه دلخواه چرخاند ، و آنها با خودشان همزمان خواهند شد. این تقارن محوری نامیده می شود.
مرحله 3
در طبیعت بی جان ، محورهای تقارن از مرتبه های دوم ، سوم ، چهارم ، ششم و سایر موارد اغلب یافت می شوند ، اما تقارن مرتبه پنجم تقریباً هرگز مشاهده نمی شود. برعکس ، در طبیعت زنده ، گسترده است - بسیاری از گیاهان ، و همچنین حیوانات از گونه اکینودرمها (ستاره های دریایی ، جوجه تیغی های دریایی ، خیارهای دریایی و غیره) آن را در اختیار دارند.
مرحله 4
تقارن هندسی را می توان با یکدیگر ترکیب کرد. به عنوان مثال ، اگر یک جسم در مورد دو صفحه ناسازگار متقارن باشد ، پس این صفحات باید با یکدیگر تلاقی داشته باشند و خط تقاطع آنها ، محور تقارن همان جسم خواهد بود.
مشاهدات ترکیبات تقارن ، دانشمند فرانسوی Évariste Galois را به سمت ایجاد نظریه گروه - یکی از شاخه های مهم ریاضیات سوق داد.
مرحله 5
در فیزیک ، شخص بیشتر از تقارن فرایندها صحبت می کند تا اجسام. اگر معادله ای که آن را توصیف می کند پس از چنین تحولی بدون تغییر (ثابت) باقی بماند ، به یک فرآیند با توجه به یک تغییر خاص متقارن می گویند.
مرحله 6
قضیه نوتر ، که در سال 1918 اثبات شد ، بیان می کند که هر تقارن مداوم فرآیندهای فیزیکی مطابق با قانون حفاظت از آن است ، یعنی مقدار مشخصی که در فعل و انفعالات متقارن تغییر نمی کند. به عنوان مثال ، تقارن با توجه به تغییر زمان منجر به قانون صرفه جویی در انرژی می شود و تقارن با توجه به تغییر مکان ، به قانون حفظ تکانه منجر می شود.
مرحله 7
فیزیکدانان به شکست تقارن خود به خود اهمیت ویژه ای می دهند. هر تخلفی از این دست ، اگر کشف شود ، منجر به تعمیق دانش ما از جهان می شود. به عنوان مثال ، به دلیل شکستن تقارن در یکی از آزمایشات با ذرات بنیادی ، از نظر تئوری یک نوترینو کشف شد و سپس در عمل وجود این ذره تأیید شد.
