Симетрія в природі

Симетрія в природі є об`єктивним властивістю, одним з основних у сучасному природознавстві. Це універсальна і загальна характеристика нашого матеріального світу.

Симетрія в природі - це поняття, яке відображає існуючий у світі порядок, відповідність і пропорційність між елементами різних систем або об`єктів природи, рівновага системи, упорядкованість, стійкість, то є певний елемент гармонії.

Симетрія і асиметрія - поняття протилежні. Останнє відображає розупорядкування системи, відсутність рівноваги.

Форми симетрій

Сучасне природознавство визначає ряд симетрій, що відображають властивості ієрархії окремих рівнів організації матеріального світу. Відомі різні види або форми симетрій:

• просторово-временние-
• калібровочние-
• ізотопіческіе;
• зеркальние;
• перестановочне.

Всі перераховані види симетрій можна поділити на зовнішні і внутрішні.

Зовнішня симетрія в природі (просторова або геометрична) представлена величезним різноманіттям. Це відноситься до кристалів, живим організмам, молекулам.

Внутрішня симетрія прихована від наших очей. Вона проявляється в законах і математичних рівняннях. Наприклад, рівняння Максвелла, визначальне взаємозв`язок магнітних і електричних явищ, або властивість гравітації Ейнштейна, що зв`язує простір, час і тяжіння.

Для чого потрібна симетрія в житті?

Симетрія в живих організмах була сформована в процесі еволюції. Найперші організми, що зародилися в океані, мали ідеальну сферичну форму. Для того щоб потрапити в інше середовище, їм доводилося адаптуватися до нових умов.

Одним із способів подібної адаптації є симетрія в природі на рівні фізичних форм. Симетричним розташуванням частин тіла забезпечується рівновага при русі, життєстійкість і адаптація. Зовнішні форми людини і великих тварин мають досить симетричний вигляд. У рослинному світі теж присутня симетрія. Наприклад, конусоподібна форма крони ялини має симетричну вісь. Це вертикальний стовбур, для стійкості потовщений донизу. Також симетрично по відношенню до нього розташовані окремі гілки, а форма конуса дозволяє раціонально використовувати кроною світловий потік сонячної енергії. Зовнішня симетрія тварин допомагає їм зберігати рівновагу при русі, збагачуватися енергією з навколишнього середовища, використовуючи її раціонально.

У хімічних і фізичних системах симетрія присутній теж. Так, найбільш стійкими є молекули, які мають високу симетрією. Кристали - це високосімметрічние тіла, в їх структурі періодично повторюються три виміри елементарного атома.

Асиметрія

Іноді внутрішнє розташування органів в живому організмі буває асиметричним. Наприклад, серце розташовується у людини зліва, печінка - справа.

Рослини в процесі життєдіяльності з грунту поглинають хімічні мінеральні сполуки з молекул симетричної форми і в своєму організмі перетворять їх в асиметричні речовини: білки, крохмаль, глюкозу.

Асиметрія і симетрія в природі - це дві протилежні характеристики. Це категорії, які завжди знаходяться в боротьбі і єдності. Різні рівні розвитку матерії можуть носити властивості то симетрії, то асиметрії.

Якщо припустити, що рівновага є станом спокою і симетрії, а рух і неравновесное викликано асиметрією, то можна сказати, що поняття рівноваги в біології не менш важливо, ніж у фізиці. Біологічна форма руху матерії характеризується принципом стійкості термодинамічної рівноваги біологічних систем. Саме асиметрію, яка є стійким динамічним рівновагою, можна вважати ключовим принципом при вирішенні проблеми зародження життя.