Симметрия в природе

Введение

Во все времена, сколько охватывает история цивилизации, человека занимала тайна гармонии мира и всего сущего в нем. Этот интерес  достигал высших степеней, когда человек  обретал возможность свободно творить - в периоды народовластия и повышения статуса собственно человеческих, гуманистических ценностей и устремлений. Такие времена наступали и в Древнем Египте, дав прекрасные образцы ваяния и зодчества; и в период расцвета афинской демократии, когда принципы меры и гармонии были возведены на необычайную высоту в качестве императивов деятельности на всех поприщах, обусловив развитие наук, искусств, философии, ремесел. Очередной всплеск интереса к гармонии дала эпоха Возрождения, породив плеяду замечательных мыслителей, художников, музыкантов, архитекторов, искусствоведов, ученых. Наконец, интерес к мере, гармонии и мере гармонии стал возрастать с середины XIX века и ныне достиг апогея. И тому есть объективные причины: империи, иерархии, абсолютистские режимы рушатся, начинается эпоха освободительных революций. Народы получают свободу, возможность самостоятельно решать свою судьбу, образовывать государственность, формировать независимую экономику, суть которой - оптимальное (гармоническое) распределение ресурса .

Одним из фундаментальным  свойств гармонии объектов природы  и творчества человека, является симметрия. Симметрия окружает нас повсюду  и находит свое проявление практически  во всех областях жизнедеятельности  человека - начиная от простых бытовых вещей, закачивания фундаментальными вопросами познания окружающего мира и его свойств.

Изначально определение  о геометрической симметрии как  о гармонии пропорций (simmetria в переводе с греческого означает соразмерность) впоследствии приобрело универсальный характер. С античности под понятием симметрии подразумевается всеобщая идея инвариантности (т. е. неизменности) относительно некоторых преобразований. Другими словами физическое явление или геометрический объект принято считать симметричными в том случае, если с ними можно проводить такие манипуляции, после которых они останутся неизменными.

В современной  интерпретации симметрия - есть общенаучная  философская категория, которая  характеризует структуру организации  систем любого уровня. Одним из основных свойств симметрии является сохранение (инвариантность) определенных признаков (физических, геометрических, биологических и т.д.) по отношению к определенным преобразованиям. Для изучения симметрии в настоящее время используется теория групп и теория инвариантов.

В последнее  время интерес к вопросам симметрии  и асимметрии резко возрос. Это  связано в первую очередь с  новым этапом поиска универсальных  законов природы, поиск которого предпринимается постоянно и  не прекращается до сих пор.

Другой причиной стало то, что в последние десятилетия XX века сменилась научная парадигма и изменилось научное мировоззрение. Иначе говоря, произошел переход от классической к нелинейной термодинамике, от топологической теории особенностей - к теории катастроф, от однозначного детерминизма - к теории динамического хаоса, от геометрии Эвклида - к фрактальной геометрии Мандельброта. Мир оказался хаотическим, катастрофическим, непредсказуемым, классические представления об однозначно детерминированном и полностью предсказуемом мире были разрушены. В изменившейся картине мира однозначная детерминированность стала частным случаем, а

ВВЕДЕНИЕ

предсказуемость - принципиально ограниченной. В  прежние времена механических машин  наука рассматривала главным  образом устойчивость, равновесие, порядок, замкнутые системы и линейные зависимости, переход же к новым технологиям, прежде всего информационным, привел к появлению новых теоретических подходов .

Результатом подобного  рода поисков были теоретически обоснованы эволюционные процессы в живой и неживой природе, определены диапазоны действия физических законов. Большое значение симметрия имеет в практической повседневной жизни. В связи с действием законов симметрии все физические приборы одинаково работают в разных точках пространства при неизменности окружающих условия.

Несомненный интерес  к вопросу симметрии в природе  и связанных с ней законов  сохранения определяют крупные фундаментальные  разработки в различных областях знаний. В настоящей работе мы поставили  цель определить роль симметрии в природных объектах и явлениях с точки зрения законов сохранения. Для достижения поставленной цели нами были сформулированы следующие основные задачи:

1. Дать общую  классификацию симметрии и общую  характеристику ее отдельных  видов;

2. Дать общую  характеристику симметрии в кристаллах различной природы;

3. Охарактеризовать  симметрию в физике;

4. Дать характеристику  особенностям симметрии в живых  объектах и значение ее для  эволюции органического мира  в целом.