В мире симметрии

Симметрия в природе и технике

Преподаватель математики: Бакшеева Светлана Анатольевна.

Симметрия в природе Симметрия в технике Симметрия в архитектуре

Что такое симметрия

В переводе с греческого термин "симметрия"- соразмерность (однородность, пропорциональность, гармония). Что такое симметрия? Обычно под этим словом понимают либо зеркальную симметрию, когда левая половина предмета зеркально симметрична правой, либо центральную, как, например, у пропеллера.

Зеркальная симметрия

Зеркальная симметрия. Зеркальная симметрия преобладает в животном и растительном мире, что заставляет ученых думать, что это не простое совпадение. Симметрия наблюдалась в строении живых организмов уже 500 млн. лет назад. Следовательно, симметрия возникла не случайно — возможно, симметричные объекты легче воспринимать живым существам.

С симметрии в живой природе

С симметрии мы повсюду встречаемся и в живой природе. Так, бабочка симметрична по отношению к отражению в воображаемом зеркале, разделяющем бабочку пополам вдоль ее туловища. Симметричны формы жука, червяка, гриба, листа, цветка и др. Обратимся к растениям. Переходя от одного поколения данного растения к другому, будем наблюдать сохранение определенных свойств. Так из семечка вырастает новый подсолнух (подсолнечник) с таким же огромным соцветием-корзинкой, также исправно поворачивающимся к Солнцу. Это тоже есть симметрия, ее обычно называют наследственностью Каждая снежинка- это маленький кристаллик замерзшей воды. Форма снежинок может быть очень разнообразной, но все они имеют форму шестиугольника.

Симметрия в технике

Зачем надо знать о симметрии, изучая технические науки? А ведь благодаря симметричности кристаллов симметрия проникла в мир физических законов и стала там полновластной хозяйкой. Вспомните технические объекты - самолеты, мосты, автомашины, ракеты, молотки, гайки - практически все они от мала до велика обладают той или иной симметрией. Случайно ли это? В технике красота, соразмерность механизмов часто бывает связана с их надежностью, устойчивостью в работе. Симметричная форма дирижабля, самолета, подводной лодки, автомобиля и т.д. обеспечивает хорошую обтекаемость воздухом или водой, а значит, и минимальное сопротивление движению. В технике существует своего рода постулат: наиболее целесообразные и функционально совершенные изделия являются наиболее красивыми.

Симметрия в архитектуре

Прекрасные образцы симметрии демонстрируют произведения архитектуры. Большинство зданий зеркально симметричны. Общие планы построек, фасады, орнаменты, карнизы, колонны обнаруживают соразмерность, гармонию. Много примеров использования симметрии дает старая русская архитектура: колокольни, сторожевые башни, внутренние опорные столбы. Симметрия широко встречается в прикладном искусстве. Орнаменты, фризы имеют в своей основе периодически повторяющийся узор.

Зачем человеку надо знать о симметрии

Итак, на вопрос: Зачем человеку надо знать о симметрии? "мы ответили - чтобы применять ее в своей жизнедеятельности. Во всем ли в жизни должна быть симметрия? Если симметрия связана с сохранением, общим, необходимым, то асимметрия связана с изменением, частным, различным, случайным. Мир не мог бы быть абсолютно симметричным (ничто бы не изменялось, не было бы никаких различий, в таком мире ничего бы не наблюдалось - никаких явлений, объектов). Не мог бы существовать абсолютно асимметричный мир. Это был бы мир без каких - либо законов, где ничто не сохраняется, где нет каких - либо причинных связей. Реальный мир - это мир, основывающийся симметрии и асимметрии.

Литература:

1. Журнал «Математика в школе», №10, 2004г. 2. Журнал «Математика в школе», №9, 2005г. 3. И.С. Петраков, «Математические кружки», Москва, «Просвещение», 1987 г.