Есть ли в природе симметрия

Природа и симметрия.Паралельно или почему?

Да. Природа создает симметрию. Но не всегда. Но если, то почему?

Симметрия создаёт структуру обеспечивающую баланс сил, как при движении живых организмов, так и в кристаллической решётке минералов. Что такое несимметричная рыба, птица, животное, — по сути калеки, утратившие частично или полностью свои функциональные возможности, не способные к существованию. Кристаллы с искажённой решёткой, испытывают внутренние напряжения, теряют свою твёрдость и прочность, способны к саморазрушению.

Несимметричные структуры образуются под действием неоднородной среды, сторонних сил, вмешивающихся в развитие объекта природы. Так камбала в ущерб симметрии проиграла в скорости перемещения, но выиграла в игре в прятки, манящий краб или краб-скрипач, отрастил себе гигантскую правую клешню для обороны и нападения, но оставил маленькую левую, без которой не смог бы себя кормить. Рог нарвала, который представляет собой левый передний зуб, имеет длину 2-3 метра и может отклоняться на 30 см в стороны. Если бы бивней было две штуки, то они могли бы соударяться, теряя свои качества.

Поэтому симметрия, как и асимметрия, возникает по мере необходимости рационального функционирования, существования. При этом симметричность в природе — не абсолютный закон. Например, листья растений, сложенные вдоль оси листовой пластины, могут не совпадать краями и иметь серповидную форму, а развитость одной конечности у человека и животных по сравнению с другой вызвана тем, что тренировка нервной системы при обучении навыку одной рукой или лапой происходит гораздо быстрее, чем совместно обоими.

Источник

Симметрия не является фундаментальным свойством природы?

Ученый-астрофизик из института Space Telescope Science Institute в Балтиморе выдвинул гипотезу, согласно которой стремление к симметрии, заложенное в человеке на генетическом уровне, влияет на наше понимание законов природы и на развитие науки.

Доктор Марио Ливио (Mario Livio) из института Space Telescope Science Institute в Балтиморе сделал предположение, что стремление человека к упорядоченным структурам и симметричным объектам не позволяет нам видеть окружающий мир таким, какой он есть в действительности, и законы природы на самом деле могут и не подчиняться законам симметрии, сообщает Live Science.

Симметрия в науке, искусстве и природе давно стала предметом изучения. Известный математик начала ХХ века Джордж Дэвид Беркофф (George David Birkhoff ) из Гарвардского университета вывел математическую формулу для измерения красоты и притягательности произведений искусства. В формуле присутствуют два абстрактных понятия — сложность и упорядоченность (или симметрия). Согласно теории Беркоффа, сложный объект более привлекателен с эстетической точки зрения, если он менее симметричен, и наоборот, симметричный объект должен быть простым по строению. Но метод измерения степени сложности и симметричности объекта, предложенный Беркоффом, показался ученым слишком субъективными, и формула вскоре была забыта.

Однако идея Беркоффа о том, что симметрия является определяющим фактором эстетической притягательности объекта искусства, нашла свое подтверждение в науке. Последние исследования в области биологии доказали, что человека и других животных привлекают особи противоположного пола с наиболее симметричным строением тела. Следовательно, можно предположить, что стремление к симметрии заложено в нас природой.

В своей книге «The Equation That Couldn’t Be Solved» доктор Ливио рассматривает симметрию во всех областях наук, начиная с биологии и физики и заканчивая музыкой и живописью, и пытается выяснить, влияет ли наше биологическое стремление к симметрии на восприятие окружающего мира, а, следовательно, и на развитие науки в целом. Ученый высказывает следующее предположение: поскольку наш мозг настроен на восприятие симметрии, то инструменты, которые мы используем для выявления законов природы, и сами наши научные теории несут в себе симметрию отчасти потому, что мы предпочитаем упорядоченность, а вовсе не потому, что природа устроена в соответствии с законами симметрии.

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. Существует также мнение, что симметрия участвует в естественном отборе — и человек, и животные предпочитают выбирать особей противоположного пола с более симметричным строением тела. Кроме того, выявлена прямая зависимость между симметричным строением тела и здоровьем.

В естественных науках также царят законы симметрии. В математике симметрия выражена наиболее четко. В физике это симметрия преобразований. Если бы законы природы не были основаны на свойстве симметрии, их даже не смогли бы открыть — они менялись бы в зависимости от того, где, когда и в каком направлении проводился эксперимент.

Доктор Ливио считает, что ученым еще предстоит открывать различные виды симметрии во многих областях науки. «Теория всего», по его мнению, будет включать в себя все виды симметрии во Вселенной, которые свяжут между собой все известные законы физики.

В связи со всем вышеизложенным, доктор Ливио задается вопросом: не может ли наше биологическое стремление к симметрии являться результатом естественного отбора и неосознанно искажать картину мира? К примеру, мы воспринимаем только видимый диапазон излучения — поэтому неудивительно, что другие виды излучения — рентгеновское, инфракрасное, — были открыты сравнительно недавно. «Если это так, и наше стремление к симметрии в природе и науке есть результат естественного отбора и основано на работе нашего мозга, отдающего предпочтение симметричным объектам и явлениям, то, видимо, существуют другие способы формулировки законов природы, и симметрия в этом случае уже не будет играть решающей роли», — предполагает ученый.

Доктор Ливио высказывает предположение, что так же, как были изобретены детекторы, которые позволяют нам видеть то, что не видят наши глаза, со временем будут изобретены и способы видеть окружающий мир за границами нашего «симметричного» восприятия. «Поскольку в этом случае речь идет о серьезных фундаментальных законах, все гораздо сложнее. Но по мере того, как мы будем приближаться к истинному пониманию законов окружающего мира, мы поймем, что является фундаментальным принципом, лежащим в основе законов природы, и преодолеем свою близорукость».

Источник

Когда природа любит порядок: 20 завораживающих примеров естественной симметрии

С одной стороны, симметрия — это простые и понятные формы, повторяющие друг друга, а с другой — в синхронном виде живых существ кроется ключ к познанию Вселенной.

Еще в начале нашей эры древние ученые и философы стали замечать симметрию в растениях, животных, человеке. Особенно хорошо это заметно на цветах и соцветиях. В одном из своих трудов Галилей писал, что Вселенная разговаривает на языке математики и геометрии, а ее основными «словами» являются круги, треугольники и квадраты — самые элементарные формы.

Если взглянуть на иллюстрации растений и окунуться в эту прекрасную фрактальность, то можно заметить те самые элементарные формы в листьях, цветах и лепестках. Еще в IV веке Платон написал, что симметрия в природе доказывает универсальность форм во всем мире, и даже если мы точно не знаем, как выглядит вся Вселенная, то можем смело предположить, что она круглая или треугольная, но простая и понятная. Сегодня мы предлагаем просто включить своего внутреннего перфекциониста и насладиться идеальными фотографиями ботанической симметрии.

Пелецифора мокрицевидная

Кактус производит мягкое впечатление благодаря нежным листикам, покрывающим растение. На самом деле они довольно жесткие и не дадут кактус в обиду.

Красная капуста

Это капуста популярна во многих уголках планеты, но больше всего в Германии, где даже на Рождество подается в виде гарнира к мясу и птице.

Гербера

Эти цветы весьма популярны и любимы, но немногие знают, что почти все сорта гербер растут в некоторых африканских странах, являясь национальными цветами.

Хойя

Ее также прозвали восковым плющом — растение разрастается словно лиана, а ее листочки такие гладкие и блестящие, будто покрыты воском. Харизмы придают и круглые шапочки цветов с симметричными соцветиями.

Суккулент эхеверия

Но многие садоводы знакомы с ней как с «каменной розой», прекрасным и таким неприхотливым растением.

Алоэ многолистное

В дикой природе это исчезающий вид растения, которое можно встретить только на склонах восточных гор Южной Африки. Этот вид алоэ трудно вырастить дома, ведь ему нужна постоянная прохлада и даже снежок.

Камелия японская

Этот кустарник вырастает до 15 метров, и весь усыпан нежными цветами с идеальной геометрией лепестков.

Шаровидный георгин

Довольно интересное растение, которое можно окрасить любым цветом самым нехитрым способом. Многие садоводы сажают белые георгины и поливают их цветной водой, тогда и цвет бутонов будет меняться. К примеру, если в воду добавить немного фуксина, то цветы из белых превратятся в розовые через пару дней после полива.

Газания

Родом из Африки, растение отлично прижилось на русских огородах и городских клумбах. Оно может цвести на протяжении четырех месяцев, радуя окружающих.

Подсолнух

Этот родитель семечек и подсолнечного масла не нуждается в лишних комментариях.

Бегония

Любители цветущих комнатных растений ценят бегонию за частое и обильное цветение. Если ваша бегония не радует вас, то советуем перечитать правила ухода — она хоть и мала, но крайне требовательна к почве и поливу.

Крассула Храм Будды

Среди всех разновидностей толстянки эта самая необычная. Как и другим суккулентам этой серии, ей требуется особая почва для выращивания, немного воды и побольше тепла.

Людвигия Седиоидес

Декоративное растение, нашедшее применение в украшении аквариумов и прудов.

Араукария чилийская

Это довольно древний вид хвойных деревьев, чьи предки росли на планете, когда хозяйничали динозавры.

Капуста романеско

Забавный на вид овощ абсолютно съедобен и является плодом скрещивания цветной капусты и брокколи.

Кувшинка виктория амазонская

Это самая большая кувшинка в мире, и она обладает своими суперспособностями, о чем мы рассказывали в этой статье.

Агава

Эта многолетняя культура широко распространена в мире и часто используется в медицине и косметологии, так как она отлично борется с кожными болезнями. В Мексике же сок агавы добавляют в текилу, о чем мы рассказывали здесь, а в иных странах делают из листьев бумагу и даже открытки.

Кактус-мозг

Необычная на вид, эта маммилярия довольно распространена и есть во многих домах, хотя не все запоминают ее сложное название.

Декоративная капуста

Издавна ее использовали как корм для домашних животных, пока люди не обратили внимание на ее красоту и не стали создавать эффектные клумбы с этими растениями. Первыми стали японцы, а за ними последовали в других странах, где овощ растет в изобилии.

Росолист лузитанский

Средиземноморское растение, которое умеет ловить мух и других насекомых. Полезно завести парочку таких перед летним сезоном с комарами и мошками.

А вы когда-нибудь слышали о парейдолии? Это вовсе не очередное название редкого суккулента, а форма иллюзии, когда растение приобретает вид, напоминающий что-то иное, к примеру, птицу или медведя. 12 снимков парейдолии мы показывали в этом материале.

Присоединяйся к нашему сообществу в телеграмме, нас уже более 1 млн человек 😍

Источник