La paraula "simetria" prové del grec συμμέτρια - proporcionalitat. Un objecte o procés s’anomena simètric si, després d’alguna transformació, coincideix amb ell mateix.
Instruccions
Pas 1
Si un objecte sotmès a reflex de mirall no canvia la seva aparença, té simetria bilateral (bilateral). Per exemple, els cossos dels humans i de la majoria dels vertebrats són simètrics bilateralment, amb el pla de simetria que recorre la columna vertebral.
Pas 2
Si un objecte es pot girar 360 ° al voltant d’una determinada línia recta i després d’aquesta operació coincideix amb ell mateix abans de la rotació, llavors aquesta recta s’anomena eix de simetria de l’ordre n.
Alguns cossos geomètrics, per exemple, un cilindre i un con, tenen un eix de simetria d’ordre infinit: es poden girar al voltant d’aquest eix en qualsevol angle arbitrari i coincidiran amb ells mateixos. Aquesta simetria s’anomena axial.
Pas 3
En la naturalesa inanimada, sovint es troben eixos de simetria del segon, tercer, quart, sisè i altres ordres, però la simetria del cinquè ordre gairebé mai es troba. A la natura viva, al contrari, és molt estesa: la posseeixen moltes plantes, així com animals de l’ordre dels equinoderms (estrelles de mar, eriçons, cogombres de mar, etc.).
Pas 4
Les simetries geomètriques es poden combinar entre elles. Per exemple, si un objecte és simètric al voltant de dos plans no coincidents, aquests plans s’han de tallar entre ells i la línia de la seva intersecció serà l’eix de simetria del mateix objecte.
Les observacions de combinacions de simetries van portar el científic francès Évariste Galois a la creació de la teoria de grups, una de les branques més importants de les matemàtiques.
Pas 5
En física, es parla més sovint de la simetria dels processos que dels objectes. Un procés s’anomena simètric respecte d’una transformació particular si l’equació que el descriu es manté sense canvis (invariant) després d’aquesta transformació.
Pas 6
El teorema de Noether, demostrat el 1918, afirma que qualsevol simetria contínua de processos físics correspon a la seva pròpia llei de conservació, és a dir, a una quantitat determinada que no canvia en les interaccions simètriques. Per exemple, la simetria respecte al canvi de temps condueix a la llei de la conservació de l'energia, i la simetria respecte al canvi de l'espai condueix a la llei de la conservació de l'impuls.
Pas 7
Els físics donen una importància especial a la ruptura espontània de la simetria. Qualsevol violació d’aquest tipus, quan es descobreix, condueix a un aprofundiment del nostre coneixement de l’univers. Per exemple, a causa del trencament de la simetria en un dels experiments amb partícules elementals, teòricament es va descobrir un neutrí i es va confirmar a la pràctica l'existència d'aquesta partícula.
