想知道什么叫对称呀?
对称指图形或物体两对的两边的各部分,在大小、形状和排列上具有一一对应的关系。
液态什么结构都没有,它有最高的对称性。固态可以有各种各样不同的结构,这反映在其较低的,各种各样不同的对称性上。
所以从液态到固态的转变,是一个从高对称到低对称的对称性破缺过程。我们发现几乎所有的物质态(如液态、固态、铁磁态、超导态)和它们之间的转变,都可以用这一对称性的观念来描写。
物质态和对称性,这两个看来完全不相干的东西,其实却有深刻而紧密的联系。对称性是描写各种物质态的基石。今天这两篇文章从数学和物理的角度介绍了对称性。
对称的类型
反射类
一般来讲,对称通常指的是镜面对称或称为反射对称,即一个物体可以被一条直线(二维时)或一个平面(三维时)分成彼此镜像的两半,例如等腰三角形和人脸就分别是一个二维和三维对称图形的例子。
数学上来讲,一个物体表现出镜面对称性是指“在反射下保持不变”,也就是在某种特定方式下反射物体并不会改变它的外观。
旋转类
生物学中另一种常见的对称形式是径向对称,在花类和许多海洋生物中我们都可以发现它,例如海葵、海星和水母。
在数学上,这样的物体因为“在旋转下保持不变”而被描述为能够表现出旋转对称性,它们可以通过一个点(二维时)或一个轴(三维时)旋转某些量而保持不变。
平移类
想象一下,如果我们把所有方向都延伸到无穷远,一个二维或三维图形“在平移下保持不变”,我们就称它具有平移对称性。
所有的棋盘花纹、大多数攀爬架以及地毯和壁纸的图案都具有平移对称性。