Симметрия – основополагающий закон окружающего мира

Человек инстинктивно стремится к устойчивости, удобству, красоте. Поэтому он тянется к предметам, у которых больше симметрий. Почему симметрия приятна для глаз? Видимо потому, что симметрия господствует в природе. С рождения человек привыкает к билатерально симметричным родным ему людям, бабочкам, птицам, рыбам, животным .

Во всем симметрия! Глобальная сила, делающая мир симметричным – это вселенская сила тяготения. Самыми совершенными из фигур считаются круг и шар, так как они обладают бесконечным множеством симметрий. Поле тяготения обладает высшей формой симметрии – сферической, поэтому сферически симметричны Земля, Солнце и все космические тела, сформированные под действием собственного поля гравитации.

Растения прикреплены к земле, морские звезды , домики феодарий ведут малоподвижный образ жизни. В этом случае организм приобретает радиальную симметрию конуса (осевую симметрию в пространстве), поворотную симметрию.

Все движущееся на Земле в каждый момент движения направленно вдоль одной из бесконечного множества плоскостей симметрии поля гравитации и с необходимостью приобретает плоскость симметрии, которая определяется векторами силы тяжести и направления движения. Биологи эту плоскость симметрии называют билатеральной, а тип симметрии – зеркальным. Бабочка парусник махаон – прекрасный пример билатеральной симметрии в природе .

Поворотную симметрию человек видит в цветах, в волшебных узорах снежинок. Переносная симметрия встречается в оградах парков, решетках мостов, (С-Петербург,

набережная с видом на Володарский мост, Малый инженерный мост, Летний сад, Поцелуев мост, мост на Мойке и др.), в рисунке танцев, в вышивках узоров национальных костюмов, в оплетение бисером подарочных пасхальных яиц . Орнамент (от лат.ornamentum – украшение) – узор, состоящий из повторяющихся, ритмически упорядоченных элементов. Он может быть ленточным (его называют бордюром), сетчатым и розетчатым. Орнамент, вписанный в круг или в правильный многоугольник, называется розеткой. Сетчатый орнамент заполняет всю плоскую поверхность сплошным узором. Бордюр получается при параллельном переносе вдоль прямой.

Симметрия воспринимается человеком как проявление закономерности, порядка, царящего в природе. Мы бессознательно начинаем анализировать все вокруг нас: сравнивать симметричные группы элементов, соизмерять ритмические единицы, сопоставлять пропорциональные элементы. Затем и сам человек строит уникальные дворцы, замки, храмы, создает изумительные шедевры скульптуры, живописи. Прекрасны Собор Святой Великомученицы Екатерины в городе Кингисеппе Ленинградской области, Ласточкино Гнездо в Крыму . Это примеры зеркальной симметрии.

Что такое симметрия? Этимология поясняет, что в переводе с греческого – это соразмерность. Первоначальное понятие о геометрической симметрии как о соразмерности частей целого, как о гармонии пропорций целого с течением времени приобрело универсальный смысл как всеобщая идея неизменности относительно некоторых преобразований. Это предложил Герман Вейль. Принцип ритма, как и принцип симметрии, пронизывает окружающий нас мир во всех направлениях: ритмы смены дня и ночи, времен года, фаз Луны, приливов и отливов, цветения растений и сезонных миграций животных. Человеку известны ритмы дыхания и сердцебиения и не замечаемые никогда ритмы биотоков мозга; бегущие во времени музыкальные и поэтические ритмы и застывшие в пространстве ритмы оград, орнаментов. Ритм - это переносная симметрия.

Симметрией фигуры можно считать любое преобразование, переводящее фигуру в себя. Виды симметрии:

• Центральная симметрия - симметрия относительно точки.
• Осевая симметрия – симметрия относительно прямой.
• Зеркальная симметрия - симметрия относительно плоскости (в биологии - билатеральная).
• Поворотная симметрия или поворот вокруг точки или оси.
• Скользящая симметрия или параллельный перенос вдоль прямой.
• Винтовая симметрия – это поворот и параллельный перенос одновременно.

По словам лауреата Нобелевской премии, немецкого физика Вернера Гейзенберга (1901 – 1976) «Математика есть прообраз красоты мира». Фрэнсис Хатчесон (1694 – 1747), шотландский философ эпохи Просвещения занимался анализом красоты науки. В трактате «О красоте, порядке, гармонии, целесообразности» он выделил три признака красоты науки: 1) красота есть единство в многообразии; 2) красота заключена во всеобщности научных истин; 3) научная красота – это обретение неочевидной истины.