数不胜数

对称

对称是几何图形的特徵,按照一般的左右对称来说,物体或图形的一半即其另一半的镜像。当一个平面图形上沿著一条直线 (轴) 摺叠,直线两侧部份能够互相重合的称「反射对称」或「轴对称」,对称轴可以是单一或者多重不等。若平面图形以某一点为圆心 (对称点),绕著它旋转180°之后,与原有的图形完全重合,称「旋转对称」或「点对称」。

大自然的对称

大自然中很多物体呈现对称,就像一个系统中各部份之间的适当比例、平衡和协调性。例如老虎、水母、蜜蜂抑或蝴蝶等不同的生物,左右对称使它们在中枢神经系统指挥下,更易于平衡身体和协调肢体,但海星等棘皮动物却是「旋转对称」。在植物界中通常见到以「旋转对称」 形式生长的叶子、根茎和花瓣,例如多肉植物和玫瑰花等。自然景象中「多轴对称」的代表必属六角形的雪花结晶体不可。

对称中的不对称

动物,包括人类的身体外表看来都是左右对称,可是内脏却并非这样。对于大多数人而言,心脏生于偏左位置、肝在右、胃在左侧等。生物学家发现,胚胎在一开始是对称地发育的,直到大约6周左右才出现可观测到的左右不对称现象。原因是胚胎中线上「节点」内部数以百计的纤毛,它们不断旋转和倾斜影响了身体左右划分的能力。

人造的对称

对称性是人们在观察和认识自然的过程中产生的一种观念,所以成为通用的审美法则。在现实生活中,对称的外观总是比较讨人欢喜。著名的中外建筑,例如泰姬陵、凯旋门、天坛等,都应用轴对称来设计建造,让建筑物整体看起来更加宏伟和优雅。各式传统器皿、手工艺制品以至现代的家居摆设物品,也大量采用对称来表达美观实用的构想。

互动游戏

快来寻找您的另一半,先坐好位置和调校座椅,望向镜子上的镜头,您的脸孔左右对称吗?

冷知识

日本粒子物理学家宫沢弘成于1966年为补充标准模型首先提出超对称理论的,这是指每种费米子和玻色子之间的一种对称性,不过至今在自然界中尚未被观测到。