загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з природознавства » Прояв симетрії в різних формах матерії

Прояв симетрії в різних формах матерії

Державний Університет Управління

Інститут Інформаційних Систем Управління

Спеціальність Інформаційні системи в управлінні

РЕФЕРАТ

На тему

проявами СИМЕТРІЇ В різні форми матерії

Виконано студенткою

Студентський квиток

Група

Дата виконання роботи

Керівник

Зміст стр

I.Введение ............................................. .................................. 3

II.Главная частина ........................................................................ .3-32

2.1.Тіпи симетрії ............................................................ .3-10

2.11.Пространственно-часові і внутрішні симетрії ...... .3-5

2.12.Одно- і двовимірна симетрії .................................... ..5-7

2.13.Континуумы,семиконтинуумы,дисконтинуумы.................7-10

2.2.Крісталли .................................................................. ..10-19

2.21 Історія пізнання кристаллографической симетрії ......... ..10-14

2.22. Симетрія кристалів ................................................ .14-19

2.3. Біосиметрій ............................................................... .20-32

2.31. Структурна-молекулярна .......................................... .20-23

2.32. Структурна-морфологічна .................................... ..23-27

2.33.Структурная-неоклассическая........................................27-29

2.34. Геометрична і динамічна .................................... 29-32

III.Заключение...........................................................................32-33

IV.Спісок літератури ............................................................... ..34

В даному рефераті розглянуті основні типи симетрії: просторово-часові, внутрішні, одно-і двовимірні. Прояви цих видів симетрії показані на прикладі кристалів. Також розглянута біосиметрій, що включає в себе одне з важливих проявів симетрії - симетрію молекул.

I.Введение

Симетрія - це така особливість природи, про яку прийнято говорити, що вона охоплює всі форми руху і організації матеріі.Істокі поняття симетрії сходять до древніх. Найбільш важливим відкриттям древніх було усвідомлення подібності та відмінності правого і лівого.
Тут природними зразками їм служили власне тіло, а також тіла тварин, птахів і риб.

Ось що написав російський дослідник, учений ломоносовского складу, енциклопедист В.І. Вернадський у своїй праці «Хімічна будова біосфери Землі і її оточення» : «... почуття симетрії і реальне прагнення його виразити в побуті і в житті існувало в людстві з палеоліту або навіть з еоліта, тобто з амих тривалих періодів в доісторії людства, який тривав для палеоліту близько півмільйона років, а для еоліта - мільйони років. Це почуття і пов'язана з ним робота, ще різко і інтенсивно міняючись, позначалися і в неоліті 25 000 років тому » .

Можна згадати також чудові пам'ятники архітектури глибокої давнини, де просторові закономірності проявляються особливо яскраво. Це храми стародавнього Вавилона і піраміди Гізи, палац в Ашшуре.
Отже, з глибокої давнини, починаючи, мабуть з неоліту, людина поступово усвідомив і намагався висловити в художніх образах той факт, що в природі, крім хаотичного розташування однакових предметів або їх частин, існують деякі просторові закономірності. Вони можуть бути зовсім простими - послідовне повторення одного предмета, більш складними - повороти або відображення в дзеркалі. Для того, щоб точно висловити ці закономірності, потрібні були спеціальні терміни. За переказами, їх придумав Піфагор Регийский.

Терміном «симетрія» , що в буквальному сенсі означає домірність (пропорційність, однорідність, гармонія), Піфагор
Регийский позначив просторову закономірність в розташуванні однакових частин фігури або самих фігур . Симетрія може проявлятися в переміщеннях, поворотах або відображеннях в дзеркалі.

II

1. ТИПИ СИМЕТРІЇ

2.1.1Пространственно-часові і внутрішні симетрії

Серед різних типів симетрії розрізняють просторово-часові симетрії і внутрішні симетрії.

А) Просторово-часові симетрії є найбільш загальними симетріями природи. Їх можна розділити на симетрії, пов'язані з безперервними і дискретними перетвореннями.

До безперервним перетворенням відносяться наступні.
Перенесення (зрушення) системи як цілого в просторі. Симетрія фізичних законів щодо зрушень в просторі означає еквівалентність всіх точок простору, тобто відсутність в просторі будь-яких виділених точок (однорідність простору).
Зміна початку відліку часу (зсув у часі); симетрія цього перетворення означає еквівалентність всіх моментів часу (однорідність часу), завдяки якій фізичні закони не змінюються з часом.
Поворот системи як цілого в просторі; симетрія фізичних законів цього перетворення означає еквівалентність всіх напрямів в просторі (ізотропію простору).
Перехід до системи відліку, що рухається відносно даної системи з постійною (за напрямком і величиною) швидкістю. Симетрія цього перетворення означає, зокрема, еквівалентність всіх інерційних систем відліку.

Симетрія щодо перших двох перетворень призводить до законів збереження імпульсу та енергії, а симетрія щодо поворотів - до закону збереження моменту і рівномірному прямолінійного руху центру інерції фізичної системи (у іенрціальной системі координат).

Серед дискретних просторово-часових симетрій розрізняють СРТ-симетрію і дзеркальну симетрію.

1) З властивостей простору і основних положень квантової теорії поля випливає, що для будь-якої частинки, що володіє яким-небудь зарядом, має існувати симетрична їй античастка (володіє тією ж масою, часом життя і спіном, але з протилежним значенням заряду)), а також необхідність певної симетрії між рухами частинок і античастинок. Основний для зазначеної симетрії є те, що одночасне відображення всіх просторових осей (Р) і тимчасової осі (Т) (тобто перехід до дзеркальної системі просторових координат і відлік часу у зворотному напрвлении) формально зводиться до реального повороту. Співають теорія, яка задовольняє вимоги релятивістської інваріантності повинна бути інваріантна і щодо так званої слабкої відбиття (РТ)

Оскільки при слабкому відображенні енергія і імпульс частинок змінюються на протилежні значення, інваріантність теорії щодо слабкого відображення, здавалося б, призводить до існування фізично неприпустимих станів з негативними енергіями. У квантовій теорії поля це можна усунути, витлумачивши рух частинок з негативними енергіями як звернене за часом, дзеркально симетричне рух частинок з позитивною енергією, але з протилежним значенням заряду. Таким чином, необхідність існування античастинок випливає з вимоги релятивістської інваріантності і позитивності енергії. Закони природи виявляються, отже, симетричними щодо так званого сильного відображення (СРТ) і зарядового сполучення (тобто переходу від частинок до античастинкам). Це твердження становить зміст теореми СРТ, згідно з якою для будь-якого руху частинок може здійснюватися в природі симетричне йому рух античастинок.

2) Дзеркальна симетрія здійснюється в процесах, що викликаються сильними і електро-магнітними взаємодіями, а також в системах, пов'язаних з допомогою цих взаємодій (атомах, атомних ядрах, молекулах, кристалах і т.д.) . Наявність дзеркальної симетрії означає, що для будь-якого процесу, обумовленого сильним або електро-магнітним взаємодією, з рівною ймовірністю можуть здійснюватися два дзеркально-симетричних переходу. Це обумовлює, наприклад, симетричність відносно площини, перпендикулярної спину, кутового розподілу квантів, що випускаються поляризованими ядрами. Дзеркально-симетричні стани відрізняються один від одного протилежними напрямками швидкостей (імпульсів) частинок і електричних полів і мають однакові напрямки магнітних полів і спинив частинок.

Б) Під внутрішньою симетрією розуміють симетрію між частинками
(в квантової теорії поля - між полями) з різними внутрішніми квантовими числами. Серед різних внутрішніх симетрій можна виділити глобальні симетрії і локальні симетрії.

Прикладом глобальної симетрії є інваріантність лагранжиана щодо наступних калібрувальних перетворень входять до нього полів:

(1)

Де (-довільний число , а числа Qi фіксовані для кожного поля
(i. Ця інваріантність призводить до адитивного закону збереження заряду
(Qi = const.Наряду з електричними як заряди можуть виступати та ін. заряди: баріооний, лептонний, дивина і т.д.

Симетрія (1) називається глобальної симетрією, якщо параметр преообразованія (не залежить від просторово - часових координат точки, в якій розглядається поле.

Якщо параметри перетворень для глобальних симетрій можна расссматрівать як довільні функції просторово-часових координат, то кажуть, що відповідні симетрії виконуються глобально.

2.1.2.Одно- і двовимірна симетрії

Вивчення симетрії кристалічних ребер і рядів іонів, атомів і молекул, що складають кристал, призвело до необхідності виведення всіх одновимірних груп симетрії. Всі операції одновимірної симетрії залишають інваріантної одну особливу пряму. Вивчення ж симетрії граней і молекулярних, атомних, іонних шарів кристалів призвело до необхідності виведення всіх двовимірних груп симетрії. В останніх операції симетрії залишають інваріантної одну особливу площину.

Симетрія одномірна характерна для фігур з одним особливим напрямком - бордюрів, стрічок, стрижнів, назви яких недвозначно говорять про їх походження. Однак назви ці вживаються тут не в звичайному життєвому сенсі, а як родові позначення для певних сукупностей явищ.

Бордюри - це фігури без особливих точок, але седінственной віссю переносів і особливою полярної площиною. До них відносяться звичайні бордюри, застосовувані для прикраси проходів в метро, ??стін, колон, пілястр, ребра кристалів, пагони рослин, деякі біологічні мембрани і т.д. Їх симетрія вичерпується всього сім'ю групами, складеними з осей переносів, звичайних і «ковзних» площин, простих осей другого порядку.

Стрічки - це фігури без особливих точок, але з єдиною віссю переносів і проходить через неї полярної або неполярной площиною.
Бордюри, таким чином, - стрічки з особливою полярної площиною. До них відносяться всілякі борьери, садові грати, паркани, біологічні мембрани і т.д. Доведено, що в стрічках може бути тільки 6 елементів симетрії: проста подвійна вісь, центр і площину симетрії, вісь переносів, подвійна гвинтова ост і площина ковзного отраженія.Такім чином для стрічок характерна відсутність осей симетрії вище другого порядку. Пояснення цього просте: осі порядку вище двох викликали б існування декількох транслякціонних осей або декількох особливих площин, що суперечить початковим умовам.

Стрижні - це фігури без особливих крапок і площин, але з єдиним особливим напрямом, віссю стрижня, з якою, крім осі переносів, можуть збігатися гвинтові, дзеркально-поворотні, прості поворотні осі будь-якого порядку. Таким чином, бордюри і стрічки - стрижні особливого роду. Приклади стрижнів - ланцюги, плетені канати, ланцюгові полімерні молекули, промені простого і поляризованого світла, силові лінії і т.д. На осі стрижня можна розташовувати фігури із всілякими, але не виходять за межі особливого напряму елементами симетрії; з усіх фігур з особливою точкою для цієї мети придатні, таким чином, всі кінцеві фігури, окрім правильних багатогранників, містять косі осі. Розмноження фігур по осі стрижня проводиться за допомогою елементів симетрії нескінченних

(транслякціонние і гвинтові осі, площина ковзного відбиття), а також проміжних елементів кінцевих фігур (центра симетрії, поперечної осі другого порядку, дзеркально-поворотною осі , поперечної

Сторінки: 1 2
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар