关于对称名词解释定义是什么
对称是指物体或图形在某种变换条件下,其相同部分间有规律重复的现象,亦即在一定变换条件下的不变现象。对称的意思是什么呢?下面是学习啦小编为你整理对称名词解释,供大家阅览!
对称的意思
对称(symmetry)指物体或图形在某种变换条件下,其相同部分间有规律重复的现象,亦即在一定变换条件下的不变现象。对称是几何形状、系统、方程及其他实际上或概念上之客体的一种特征。
对称的解释
基本解释
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。
我国的建筑,…绝大部分是对称的。
引证解释
1. 指第二人称。
朱自清《你我》:“利用呼位,将他称与对称拉在一块儿。”
2. 物体或图象对某一点、直线或平面而言,在大小、形状和排列上相互对应。
洪深《戏剧导演的初步知识》:“画面构成的第一条原则是‘对称’:左右相等,不偏不倚。”
对称的案例
守恒律与对称性的联系
可以肯定的是,杨振宁1962年出版的《原子物理中某些发现的小史》(中译本为《基本粒子发现简史》,上海科学技术出版社1963年出版)引用过(译名为凡尔),杨先生引的那句话“不对称很少仅仅由于对称的不存在”,已成为深刻的哲理名言。我写《分形艺术》时,也装潢门面,把外尔和杨先生的话一并引了。在自然科学和数学上,对称意味着某种变换下的不变性,即“组元的构形在其自同构变换群作用下所具有的不变性”,通常的形式有镜像对称(左右对称或者叫双侧对称)、平移对称、转动对称和伸缩对称等。物理学中守恒律都与某种对称性相联系。
生物形态的对称
一般指图形和形态被点、线或平面区分为相等的部分而言。在生物形态上主要的对称分为下列各种:(1)辐射对称:与身体主轴成直角且互为等角的几个轴(辐射轴)均相等,如果通过辐射轴把含有主轴的身体切开时,则常可把身体分为显镜像关系的两个部分。例如海星可见有五个辐射轴。另外在高等植物的茎和花等,也常具有辐射对称的结构;
(2)双辐射对称:只有两个辐射轴,彼此互成直角,形式上可以把它看成是从辐射对称向左右对称的过渡型(例如栉水母);
(3)左右对称:或称两侧对称,是仅通过一个平面(正中矢面)将身体分为互相显镜像关系的两个部分(例如脊椎动物的外形)。在正中矢面内由身体前端至后端的轴称为头尾轴或纵轴,这个轴与身体长轴大都一致。在正中矢面内与头尾轴成直角并通过背腹的轴为背腹轴或矢状轴。还有与正中矢面成直角的轴称正中侧面轴(或内外轴)、该轴夹着正中矢面,彼此相等且具有方向相反的极性,如果将两侧的正中侧面轴合起来看成为一轴时,则称为横轴。在辐射对称中,如相当于海星的一根足的同型部分,称为副节(paramere),副节其本身成两侧对称。一般两侧对称的每一半为与同一轴相关而极向相反的同型部分,此称为对节或体辐。副节、对节等的同型部分,一般来看,仅相互方向不同,可认为这是与对外界的关系相同有着密切的联系。所以在个体发生或系统发生过程中其生活方式变化时,而与之相关的对称类型也时有变化。例如棘皮动物在自由运动的幼体期具有左右对称的体制,在接近静止生活的成体,则显有辐射对称的体制。再如比目鱼等左右体侧可成为二次的背腹关系。把无对称的关系称为非对称(asy-metry),其中具有规则形态的在生物界可广泛见到的有螺旋性。此外还有即使外形上表现对称,但与外界无直接关系的内脏,基本既可表现为对称的,也有不少由于形态变形而表现为不对称的。
中心对称
概念
把一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称(central symmetry),这个点叫做对称中心,这两个图形的对应点叫做关于中心的对称点。
中心对称和中心对称图形是两个不同而又紧密联系的概念.它们的区别是:中心对称是指两个全等图形之间的相互位置关系,这两个图形关于一点对称,这个点是对称中心,两个图形关于点的对称也叫做中心对称.成中心对称的两个图形中,其中一个上所有点关于对称中心的对称点都在另一个图形上,反之,另一个图形上所有点的对称点,又都在这个图形上;而中心对称图形是指一个图形本身成中心对称.中心对称图形上所有点关于对称中心的对称点都在这个图形本身上.如果将中心对称的两个图形看成一个整体(一个图形),那么这个图形就是中心对称图形;一个中心对称图形,如果把对称的部分看成是两个图形,那么它们又是关于中心对称.
也就是说:
① 中心对称图形:如果把一个图形绕着某一点旋转180度后能与自身重合,那么我们就说,这个图形成中心对称图形。
②中心对称:如果把一个图形绕着某一点旋转180度后能与另一个图形重合,那么我们就说,这两个图形成中心对称。
中心对称图形
正(2N)边形(N为大于1的正整数)、线段、圆、平行四边形、直线等。
实际上,除了直线外,所有中心对称图形都只有一个对称点。
既不是轴对称图形又不是中心对称图形:不等腰三角形,直角梯形,普通四边形
中心对称的性质
①关于中心对称的两个图形是全等形。
②关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分。
③关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或者在同一直线上)且相等。
识别一个图形是否是中心对称图形就是看是否存在一点,使图形绕着这个点旋转180°后能与原图形重合。
中心对称是指两个图形绕某一个点旋转180°后,能够完全重合,称这两个图形关于该点对称,该点称为对称中心.二者相辅相成,两图形成中心对称,必有对称中点,而点只有能使两个图形旋转180°后完全重合才称为对称中点.
辐射对称动物
辐射对称动物Radiata是左右对称动物的对应词。顾维尔(G.L.Cuv-ier)把大部分的棘皮动物、腔肠动物、海绵动物、扁形动物及滴虫类命名为辐射对称动物。冯·西波德(K.T.von Siebold)把棘皮动物、腔肠动物、海绵动物总称为辐射对称动物。以后,被命名为腔肠动物(有时也包括棘皮动物)。
科学与艺术
科学和艺术都很重视对称性。对于科学,对称性决定了各种可能的守恒定律,因而具有更根本性的意义。在艺术中,对称性常与平衡、形状、形式、空间等一同讨论。人们通常从静态表现上理解对称性,有一定意义,但更重要的是从操作意义上、从生成过程上理解对称性。
一在科学中,对称性是指某种操作下的不变性或者守恒性,对称性常与守恒定律相联系。与空间平移不变性对应的是动量守恒定律;与时间平移不变性对应的是能量守恒定律;与转动变换不变性对应的是角动量守恒;与空间反射(镜像)操作不变性对应的是宇称守恒。在弱相互作用中,“宇称”不守恒,自然界在C或P下不是对称的,在CP下也不是对称的,但却是CPT对称的。这里C表示电荷变号操作,相当于反转变换,如由底片洗出照片,电子变正电子,物质变反物质;P表示镜像反射操作,如人照镜子;T表示时间反演操作,如微观可逆过程。也就是说,当同时把粒子与反粒子互变(C)、左与右互变(P)、过去与未来互变(T),自然界又是对称的。
但把物质的宇称、超荷、同位旋等所有物理性质都加起来考虑,会发现它们总体上并不守恒,即对称性有破缺。人们假设,这是只考虑“物质”的结果,如果把“真空”也算在内,就有可能找回“失去的对称性”,总体上这世界仍然是对称的、守恒的。问题是,到目前为止,科学家对真空的了解还不够多。为什么CP不守恒,而CPT就守恒?CPT守恒意味着什么?CPT真的永远守恒吗?这都是些非常重要而艰难的问题,还有很大一部分需要科学家进一步研究来解答。
对称性是第一世界固有的,还是第二世界强加于其上的?是自然界的属性,还是自然科学中物理定律的属性?或者问,对称性是客观的,还是主观的?一种简便的而肯定的回答是,对称性是客观的、自然世界固有的属性。这也是过去流行的观点,但此观点对于解决问题并不比相反的观点更具有优势。如果把认识世界视为一个复杂的、不断进步的过程,理解对称性也要放在一个过程之中进行,在此认识系统中,“属性”的词汇是不恰当。如果仍然保留“属性”一词,它也只能指对象在某种条件下表现出来的功能,这也可以称作“条件主义”科学哲学。条件也即约束,可对应于某种操作,标示某种认识层次。对称性原理均根植于“不可观测量”的理论假设上;不可观测就意味着对称性,任何不对称性的发现必定意味着存在某种可观测量。(李政道)那么“不可观测”是不是由于我们认识能力而导致的一种假相呢?
李政道说:“这些‘不可观测量’中,有一些只是由于我们目前测量能力的限制。当我们的实验技术得到改进时,我们的观测范围自然要扩大。因而,完全有可能到某种时候,我们能够探测到某个假设的‘不可观测量’,而这正是对称破坏的根源。然而,当确实发生这样的破坏时,一个更深入的问题是,我们怎么能够确信这不是意味着世界不对称呢?是否有可能,自然界基本规律仍然是对称的?是自然规律不对称,还是世界不对称?这两种观点究竟有什么区别呢?” 此论述概括了理论物理学的认识过程,更涉及一些基本的哲学问题。
二
当年数学家魏尔(H.Weyl)在讨论艺术作品中的对称性时,提到西方艺术像其生活一样,倾向于缓解、放宽、修正,甚至打破严格的对称性,接着有一名句:“但是不对称很少是仅仅由于对称的不存在。”(《对称》,商务1986,第11页)杨振宁引用了魏尔的话,并加上一句评论:“这句话有物理学中似乎也是正确的。”(《基本粒子发现简史》,上海科技1979,第58页)我们则又加一句,无论对于科学还是艺术,“同样,找到对称也绝对不是仅仅由于非对称的不存在。”
科学和艺术都是讲究对称性的,对称性意味着某种规则,很难想象像科学与艺术如此宏大而不断积累的人类文明会没有规则,杂乱无章。那么是否可以推论出,科学与艺术只关注规则、对称性,并且只有对称的东西才称得上科学与艺术呢?答案是否定的。李政道1996年5月23日在中央工艺美术学院的演讲中曾指出:“艺术与科学,都是对称与不对称的巧妙组合。”这无疑是正确的。对称是美,不对称也是美,准确说,对称与对称破缺的某种组合才是美。“单纯对称和单纯不对称都是单调。一个对称的建筑只有放在不对称的环境空间中才显得美,反之亦然。”
无论对于科学还是对于艺术,对称性都涉及不同的方面和不同的层次。不同方面指对称的多样性:平移对称(连续装饰花纹、花布)、旋转对称(穹窿、五角星、伞、晶体)、左右对称性(建筑立面、人体)及联合操作对称性(埃舍尔的《骑士图》,类似CP操作)。不同方面还涉及局部与整体的关系,对称性有长程整体对称(如晶体),也有局部短程对称(如准晶、凯尔特装饰艺术),这些在科学与艺术作品中都有许多实例。不同层次指对称性依赖于物质层次或者观念层次,在不同的层次上对称性可以很不相同,以人体为例,外表是左右对称的,但内脏则不是,心脏通常靠近左侧,肾等还是对称的。凯尔特艺术(Celticart)有很强的规则性,可以明显地发现少数基本结构在不同的层次上重复出现,不同层次的对称性与对称性破缺相互照应,细节丰富、层次分明,给予人以较强的装饰效果。可以肯定地说,凯尔特艺术有意识地利用了伸缩变换不变性,即标度变换下的不变性,也就是自相似对称性。特别有趣的是,在分形科学与艺术中,能够观察到各种对称性,既有不同方面的也有不同层次的,通过复函数计算机迭代,非常容易地展示这些对称性。
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