Основы современного естествознания. Беломестных В.Н - 40 стр.

UptoLike

40
Лекция 5. СИММЕТРИЯ И ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ
СОХРАНЕНИЯ
Природу побеждают, только повинуясь ее законам.
Бекон Ф.
Весьма важным для понимания законов природы является принцип
инвариантности относительно сдвигов в пространстве и во времени, т. е.
параллельных переносов начала координат и начала отсчета времени.
Он формулируется так: смещение во времени и в пространстве не влия-
ет на протекание физических процессов.
Инвариантность непосредственно связана с симметрией, пред-
ставляющей собой неизменность
структуры материального объекта от-
носительно его преобразований, т. е. изменения ряда физических усло-
вий.
Многие процессы в природе имеют симметричный характер. Сим-
метричное расположение органов живых организмов, оптически актив-
ные вещества, способные поворачивать плоскость поляризации, лево-
стороннее расположение сердца и закручивание кишечника у человека,
правовращающая форма глюкозы, левовращающаяфруктозы, форма
снежинки, дождевой капли, градины и др. Наибольшей симметрией об-
ладают кристаллы (рис.5).
а) б) в)
Рис. 5. Симметрия в природе:
а) структура ДНК, б) форма снежинки, в) структура поваренной соли
Красота тесно связана с симметрией. Орнаментнаверное, самое
древнее отображение идеи симметрии, лежащей в основе многих фун-
даментальных законов. Фактически, во многих случаях законы сохране-
ния просто вытекают из принципов симметрии.