Мир
<<  Семь чудес света Этот удивительный мир симметрии  >>
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Симметрия
Зеркальная симметрия
Зеркальная симметрия
Ассимметрия
Ассимметрия
Принципы симметрии в современной картине мира
Принципы симметрии в современной картине мира
Важным здесь является и то, что ход этой эволюции, выбор пути развития
Важным здесь является и то, что ход этой эволюции, выбор пути развития
Принципы симметрии в современной картине мира
Принципы симметрии в современной картине мира
Асимметрия и жизнь
Асимметрия и жизнь
Картинки из презентации «Принципы симметрии в современной картине мира» к уроку географии на тему «Мир»

Автор: Наташа. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока географии, скачайте бесплатно презентацию «Принципы симметрии в современной картине мира.pptx» со всеми картинками в zip-архиве размером 3762 КБ.

Принципы симметрии в современной картине мира

содержание презентации «Принципы симметрии в современной картине мира.pptx»
Сл Текст Сл Текст
1Принципы симметрии в современной 16явление, при котором не выполняется хотя
картине мира. Коробецкой Натальи бы один из законов сохранения, запрещено,
Бэу-13-НН1. и в природе такие явления никогда не
2Симметрия. наблюдаются. Всякое явление, при котором
3Понятие симметрии. Одним из важных не нарушается ни один из законов
открытий современного естествознания сохранения, в принципе может происходить.
является тот факт, что все многообразие 17Рассмотрим следующий пример. Может ли
окружающего нас физического мира связано с покоящееся тело за счет внутренней энергии
тем или иным нарушением определенных видов начать двигаться? Этот процесс не
симметрий. Чтобы это утверждение стало противоречит закону сохранения энергии.
более понятным, рассмотрим подробнее Нужно лишь, чтобы возникающая кинетическая
понятие симметрии. «Симметричное энергия точно равнялась убыли внутренней
обозначает нечто, обладающее хорошим энергии. На самом деле такой процесс
соотношением пропорций, а симметрия – тот никогда не происходит, ибо он противоречит
вид согласованности отдельных частей, закону сохранения импульса. Раз тело
который объединяет их в целое. Красота покоилось, то его импульс был равен нулю.
тесно связана с симметрией», - писал Г. А если оно станет двигаться, то его
Вейль в своей книге «Этюды о симметрии». импульс сам собой увеличится, что
Он ссылается при этом не только на невозможно. Поэтому внутренняя энергия
пространственные соотношения, т.е. тела не может превратиться в кинетическую,
геометрическую симметрию. Разновидностью если тело не распадётся на части. Если же
симметрии он считает гармонию в музыке, допустить возможность распада этого тела
указывающую на акустические приложения на части, то запрет, налагаемый законом
симметрии. сохранения импульса, снимается. При этом
4Зеркальная симметрия. Зеркальная возникшие осколки могут двигаться так,
симметрия в геометрии относится к чтобы их центр масс оставался в покое, – а
операциям отражения или вращения. Она только этого и требует закон сохранения
достаточно широко встречается в природе. импульса. .
Наибольшей симметрией в природе обладают 18Итак, для того чтобы внутренняя
кристаллы (например, симметрия снежинок, энергия покоящегося тела могла
природных кристаллов), однако не у всех из превратиться в кинетическую, это тело
них наблюдается зеркальная симметрия. должно распасться на части. Если же есть
Известны так называемые оптически активные еще один какой-либо закон, запрещающий
кристаллы, которые поворачивают плоскость распад этого тела на части, то его
поляризации падающего на них света. внутренняя энергия и масса покоя будут
5В общем случае симметрия выражает постоянными величинами. Фундаментальность
степень упорядоченности какой-либо системы законов сохранения заключается в их
или объекта. Например, круг более универсальности. Они справедливы при
упорядочен и, следовательно, симметричен, изучении любых физических процессов
чем квадрат. В свою очередь, квадрат более (механических, тепловых, электромагнитных
симметричен, чем прямоугольник. Другими и др.). Они одинаково применимы в
словами, симметрия – это неизменность релятивистском и нерелятивистском
(инвариантность) каких-либо свойств и движении, в микромире, где справедливы
характеристик объекта по отношению к квантовые представления, и в макромире, с
каким-либо преобразованиям (операциям) над его классическими представлениями.
ним. Например, окружность симметрична 19Нарушение симметрии как источник
относительно любой прямой (оси симметрии), самоорганизации. Взаимосвязь симметрии и
лежащей в ее плоскости и проходящей через асимметрии рассматривается современной
центр, она симметрична и относительно наукой в различных аспектах, охватывающих
центра. Операциями симметрии в данном саморазвитие материи на всех ее
случае будут зеркальное отражение структурных уровнях. Так современное
относительно оси и вращение относительно синергетическое видение эволюции Вселенной
центра окружности. основано на идее о т.н. спонтанном
6В широком смысле симметрия – это нарушении симметрии исходного вакуума. Под
понятие, отображающее существующий в исходным вакуумом понимают состояние
объективной действительности порядок, материи до Большого Взрыва, когда вся
определенное равновесное состояние, материя была представлена физическим
относительную устойчивость, вакуумом. В настоящее время считается, что
пропорциональность и соразмерность между истинный физический вакуум – это состояние
частями целого. материи с наименьшей энергией. Идея
7Ассиметрия. Противоположным понятием спонтанного нарушения симметрии исходного
является понятие асимметрии, которое вакуума означает отход от общепринятого
отражает существующее в объективном мире представления о вакууме как о состоянии, в
нарушение порядка, равновесия, котором значение энергии всех физических
относительной устойчивости, полей равно нулю. Здесь признается
пропорциональности и соразмерности между возможность существования состояний с
отдельными частями целого, связанное с наименьшей энергией при отличном от нуля
изменением, развитием и организационной значении некоторых физических полей и
перестройкой. Уже отсюда следует, что возникает представление о существовании
асимметрия может рассматриваться как вакуумных конденсатов – состояний с
источник развития, эволюции, образования отличным от нуля средним значением
нового. энергии.
8Ассимметрия. Симметрия. 20Спонтанное нарушение симметрии
9Формы симметрии. Симметрия может быть означает, что при определенных
не только геометрической. Различают макроусловиях фундаментальные симметрии
геометрическую и динамическую формы оказываются в состоянии неустойчивости, а
симметрии (и, соответственно, асимметрии). платой за устойчивое состояние является
К геометрической форме симметрии (внешние асимметричность вакуума. (Для такого
симметрии) относятся свойства пространства вакуума введен термин «ложный вакуум»). В
– времени, такие как однородность качестве наглядной иллюстрации можно
пространства и времени, изотропность привести пример со спонтанным нарушением
пространства, эквивалентность инерциальных вращательной симметрии (см. рис.1). Та же
систем отсчета и т.д. К динамической форме идея справедлива и в случае не
относятся симметрии, выражающие свойства вращательной, а калибровочной симметрии.
физических взаимодействий, например, 21В качестве одного из наиболее
симметрии электрического заряда, симметрии вероятных сценариев эволюции Вселенной,
спина и т.п. (внутренние симметрии). рассмотренный нами ранее, включает
Современная физика, однако, раскрывает инфляционную стадию (раздувание) от
возможность сведения всех симметрий к «ложного вакуума» – вакуума, обладающего
геометрическим симметриям. огромной энергией. Такой вакуум обладает
10Калибровочные симметрии. Важным стремление к гравитационному отталкиванию,
понятием в современной физике является обеспечивающему его расширение. «Ложный»
понятие калибровочной симметрии. вакуум представляет собой симметричное, но
Калибровочные симметрии связаны с энергетически невыгодное, а следовательно,
инвариантностью относительно масштабных нестабильное состояние. В свете
преобразований. Сам термин «калибровка» инфляционной теории эволюция Вселенной
происходит из жаргона железнодорожников, предстает как синергетический
где он означает переход с узкой колеи на самоорганизующийся процесс. Если считать
широкую. Под калибровкой, таким образом, Вселенную замкнутой системой, то процессы
первоначально понималось именно изменение самоорганизации могут быть рассмотрены как
уровня или масштаба. Так в СТО физические взаимодействие двух открытых подсистем –
законы не изменяются относительно переноса физического вакуума и всевозможных
(сдвига) системы координат. Траектории микрочастиц и квантов полей. Согласно этой
движения остаются прямолинейными, теории в процессе расширения из
пространственный сдвиг остается одинаковым «суперсимметричного» состояния Вселенная
у всех точек пространства. Таким образом, разогрелась до температуры,
здесь работают глобальные калибровочные соответствующей Большому Взрыву.
преобразования. Дальнейшее ее развитие по мере падения
11Законы сохранения и их связь с температуры пролегало через критические
симметрией пространства и времени. Во точки бифуркации (ветвления), в которых
всей истории развития физики законы происходили спонтанные нарушения симметрий
сохранения оказались чуть ли не исходного вакуума. Схематично этот процесс
единственными законами, сохранившими свое представляется в следующем (весьма
значение при замене одних теорий другими. упрощенном!) виде:
Эти законы тесно связаны с основными 221-я бифуркация: нарушение симметрии
свойствами пространства и времени. В (тождества) между бозонами и фермионами
основе закона сохранения энергии лежит привело к разделению материи на вещество и
однородность времени, т. е. равнозначность поле; 2-я бифуркация: нарушение тождества
всех моментов времени (симметрия по между кварками и лептонами; симметрия
отношению к сдвигу начала отсчета Вселенной нарушается до симметрии,
времени). Равнозначность следует понимать отвечающей сильным взаимодействиям и
в том смысле, что замена момента времени симметрии, отвечающей электрослабым
t1 на момент времени t2, без изменения взаимодействиям; нарушается также
значений координат и скорости частиц, не симметрия между веществом и антивеществом:
изменяет механические свойства системы. частиц вещества рождается больше, и вся
Это означает то, что после указанной наша Вселенная оказывается построенной из
замены, координаты и скорости частиц имеют вещества; 3-я бифуркация: спонтанное
в любой момент времени t2 + t такие же нарушение симметрии электрослабого
значения, какие имели до замены, в момент взаимодействия, что обнаруживается нами в
времени t1 + t. . виде различия между электромагнитным и
12В основе закона сохранения импульса слабым взаимодействием.
лежит однородность пространства, т. е. 23Дальнейшая эволюция Вселенной приводит
одинаковость свойств пространства во всех к возникновению водорода, гелия,
точках (симметрия по отношению к сдвигу ионизованного газа, звезд, галактик и т.д.
начала координат). Одинаковость следует Спонтанное нарушение симметрии вакуума
понимать в том смысле, что параллельный выражается в том, что он отдает энергию на
перенос замкнутой системы из одного места рождение микрообъектов, на приобретение их
пространства в другое, без изменения масс и зарядов, вследстве чего плотность
взаимного расположения и скоростей частиц, энергии вакуума уменьшается. 4-я
не изменяет механические свойства системы. бифуркация: возникают протоны и нейтроны.
13 24Важным здесь является и то, что ход
14В основе закона сохранения момента этой эволюции, выбор пути развития в
импульса лежит изотропия пространства, т. моменты бифуркаций оказался именно таким,
е. одинаковость свойств пространства по что в результате появилась именно такая
всем направлениям (симметрия по отношению Вселенная, какую мы наблюдаем, т.е.
к повороту осей координат). Одинаковость Вселенная, в которой оказалась возможной
следует понимать в том смысле, что поворот жизнь нашего типа и появление самого
замкнутой системы, как целого, не наблюдателя (т.н. антропный принцип).
отражается на её механических свойствах. 25
15Между законами типа основного 26Асимметрия и жизнь. Открытие киральной
уравнения динамики и законами сохранения чистоты молекул биогенного происхождения
имеется принципиальная разница. Законы проливает новый свет на возникновение
динамики дают нам представление о жизни на Земле, которое могло быть вызвано
детальном ходе процесса. Так, если задана спонтанным нарушением существующей до того
сила, действующая на материальную точку и зеркальной симметрии. Факторами
начальные условия, то можно найти закон возникновения асимметрии могли быть
движения, траекторию, величину и радиация, температура, давление,
направление скорости в любой момент воздействие электромагнитных полей и др.
времени и т. п. Законы же сохранения не Возможно, что жизнь на Земле зародилась в
дают нам прямых указаний на то, как должен виде структур, схожих с генами современных
идти тот или иной процесс. Они говорят организмов. Это мог быть акт
лишь о том, какие процессы запрещены и самоорганизации материи в виде скачка, а
потому в природе не происходят. не постепенной эволюции. В связи с этим
16Таким образом, законы сохранения говорят о Большом Биологическом Взрыве.
проявляются как принципы запрета: любое
Принципы симметрии в современной картине мира.pptx
http://900igr.net/kartinka/geografija/printsipy-simmetrii-v-sovremennoj-kartine-mira-67071.html
cсылка на страницу

Принципы симметрии в современной картине мира

другие презентации на тему «Принципы симметрии в современной картине мира»

«Картина мира» - Философия науки. Картина реальности обеспечивает систематизацию знаний в рамках соответствующей науки. В познании: происходит четкое противопоставление субъекта и объекта исследования. «Чисто объективное» описание картины мира невозможно. Точность моделей подтверждается неоднократными (повторяемыми) экспериментами.

«Виды симметрии» - Зеркальная симметрия. Виды движения. Центральная симметрия является движением. Зеркальная симметрия является движением. Центральная симметрия. Понятие движения. Осевая симметрия. Параллельный перенос – один из видов движения. Осевая симметрия также является движением. Зеркальный двойник оказывается "вывернутым" вдоль направления перпендикулярного к плоскости зеркала.

«Центральная симметрия 11 класс» - Что такое симметрия? Говорят также, что фигура обладает центральной симметрией. Точка О называется центром симметрии фигуры. Точка О считается симметричной самой себе. Примером фигуры, не имеющей центра симметрии, является треугольник. Простейшими фигурами, обладающими центральной симметрией, является окружность и параллелограмм.

«Современный мир» - В чем проявляется многообразие в экономической сфере? Сформулируйте глобальную проблему, используя представленные слайды. Транснациональные корпорации. Международное экономическое сотрудничество. В чем проявляется единство современного мира? Мы стали другими и продолжаем стремительно меняться. 4.Уровнем медицинского обслуживания.

«Современный мир» - Задачи курса: Особенности курса. Как создать систему коллективной безопасности? Современный мир начала XXI века. На элективном курсе будут изучены следующие темы: Данный элективный курс поможет вам лучше подготовится к урокам географии. Элективный курс для 10 класса «Современный мир». Политическая карта мира в XХ веке коренным образом менялась несколько раз.

«Современный мир» - Угроза термоядерной катастрофы. Преодоление отсталости. Причины появления глобальных проблем. Требуют усилий всех государств и народов. Необходимо немедленное решение. Имеют планетарный характер. Многообразие современного мира. Коллапс - резкое снижение численности населения. ? Подумай: В чем суть демографических проблем в развитых странах?

Мир

11 презентаций о мире
Урок

География

196 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по географии > Мир > Принципы симметрии в современной картине мира