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人体为何会对称?揭秘对称之谜(2)

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  同样,大自然中的对称也以多种多样的方式被打破。如豹、狗、猫身上的斑点与花纹并不严格对称,比目鱼的两个眼睛长在一边,而我们人类的心脏位于胸腔的左边,也将外部形体的对称打破。

  除了这种形体的位置不对称外,还有一种有趣的时间上的不对称,如大多数鸟飞行时都是同时拍打双翅的,但奇怪的是,燕子和蝙蝠却是交替着拍打双翅。

  这种对称与不对称的奇妙变换,如同宇宙本身的神秘性,引发了人们无限的遐思,成了新崛起的混沌学研究的一个课题。

  在日常生活中和在艺术作品中,“对称”有更多的含义,常代表着某种平衡、比例和谐之意,而这又与优美、庄重联系在一起。外尔的书首先用一章讲镜像对称,涉及手性诸问题,有十分丰富的内容。

  大家也许还记得,2001年诺贝尔化学奖奖励的课题主要是“手性分子催化”问题。如今,手性药物在药品市场占有相当的份额,有机分子手性对称性已经是相当实用和热门的话题。

  这里面仍然遗留下许多基本的问题没有解答,比如生命基本物质中的氨基酸、核酸的高度一致性的手性(即手性对称破缺)是如何起源的?植物茎蔓的手性缠绕是由什么决定的?

  同种植物是否可能具有不同的手性? 左右对称在建筑艺术中有大量应用,但是人们也注意到完全的左右对称也许显得太死板,建筑设计者常用某种巧妙的办法打破严格的左右对称,如通过园林绿化或者通过立面前的雕塑或者广场非对称布局,有意打破严格的对称。

  通常,严格左右对称的建筑,都尽可能放在了具有非对称的周围环境之中。 公众可能较感兴趣的是作者对摩尔文化、埃及和中国实际装饰艺术品中对称性的分析。在二维装饰图案中,总共有17种本质上不同的对称性。

  作者说,在古代的装饰图案中,尤其是古埃及的装饰物中,能够找到所有17种对称性图案。到了19世纪,有了变换群的概念以后,人们才从理论上搞明白只有17种可能性(波利亚的证明),而古人确实穷尽了所有这些可能。

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