La parola "simmetria" deriva dal greco συμμέτρια - proporzionalità. Un oggetto o un processo si dice simmetrico se, dopo qualche trasformazione, coincide con se stesso.
Istruzioni
Passo 1
Se un oggetto sottoposto a riflessione speculare non cambia aspetto, allora ha simmetria bilaterale (bilaterale). Ad esempio, i corpi degli umani e della maggior parte dei vertebrati sono simmetrici bilateralmente, con il piano di simmetria che corre lungo la colonna vertebrale.
Passo 2
Se un oggetto può essere ruotato di 360 ° attorno a una certa linea retta e dopo questa operazione coincide con se stesso prima della rotazione, allora tale linea retta viene chiamata asse di simmetria dell'ordine n.
Alcuni corpi geometrici, ad esempio un cilindro e un cono, hanno un asse di simmetria di ordine infinito: possono essere ruotati attorno a questo asse con qualsiasi angolo arbitrario e coincideranno con se stessi. Questa simmetria è chiamata assiale.
Passaggio 3
Nella natura inanimata si trovano spesso assi di simmetria del secondo, terzo, quarto, sesto e altri ordini, ma la simmetria del quinto ordine non si incontra quasi mai. Nella natura vivente, al contrario, è molto diffuso: è posseduto da molte piante e animali dell'ordine degli echinodermi (stelle marine, ricci di mare, cetrioli di mare, ecc.).
Passaggio 4
Le simmetrie geometriche possono essere combinate tra loro. Ad esempio, se un oggetto è simmetrico rispetto a due piani non corrispondenti, questi piani devono intersecarsi tra loro e la linea della loro intersezione sarà l'asse di simmetria dello stesso oggetto.
Le osservazioni sulle combinazioni di simmetrie hanno portato lo scienziato francese Évariste Galois alla creazione della teoria dei gruppi, uno dei rami importanti della matematica.
Passaggio 5
In fisica si parla più spesso della simmetria dei processi che degli oggetti. Un processo si dice simmetrico rispetto ad una particolare trasformazione se l'equazione che lo descrive rimane invariata (invariante) dopo tale trasformazione.
Passaggio 6
Il teorema di Noether, dimostrato nel 1918, afferma che ogni simmetria continua dei processi fisici corrisponde alla propria legge di conservazione, cioè una certa quantità che non cambia nelle interazioni simmetriche. Ad esempio, la simmetria rispetto allo spostamento nel tempo porta alla legge di conservazione dell'energia e la simmetria rispetto allo spostamento nello spazio porta alla legge di conservazione della quantità di moto.
Passaggio 7
I fisici attribuiscono particolare importanza alla rottura spontanea della simmetria. Qualsiasi violazione di questo tipo, una volta scoperta, porta ad un approfondimento della nostra conoscenza dell'universo. Ad esempio, a causa della rottura della simmetria in uno degli esperimenti con particelle elementari, è stato scoperto teoricamente un neutrino e quindi l'esistenza di questa particella è stata confermata in pratica.
