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關(guān)于對稱名詞解釋定義是什么

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  對稱是指物體或圖形在某種變換條件下,其相同部分間有規(guī)律重復的現(xiàn)象,亦即在一定變換條件下的不變現(xiàn)象。對稱的意思是什么呢?下面是學習啦小編為你整理對稱名詞解釋,供大家閱覽!

  對稱的意思

  對稱(symmetry)指物體或圖形在某種變換條件下,其相同部分間有規(guī)律重復的現(xiàn)象,亦即在一定變換條件下的不變現(xiàn)象。對稱是幾何形狀、系統(tǒng)、方程及其他實際上或概念上之客體的一種特征。

  對稱的解釋

  基本解釋

  指圖形或物體兩對的兩邊的各部分,在大小、形狀和排列上具有一一對應的關(guān)系。

  我國的建筑,…絕大部分是對稱的。

  引證解釋

  1. 指第二人稱。

  朱自清《你我》:“利用呼位,將他稱與對稱拉在一塊兒。”

  2. 物體或圖象對某一點、直線或平面而言,在大小、形狀和排列上相互對應。

  洪深《戲劇導演的初步知識》:“畫面構(gòu)成的第一條原則是‘對稱’:左右相等,不偏不倚。”

  對稱的案例

  守恒律與對稱性的聯(lián)系

  可以肯定的是,楊振寧1962年出版的《原子物理中某些發(fā)現(xiàn)的小史》(中譯本為《基本粒子發(fā)現(xiàn)簡史》,上??茖W技術(shù)出版社1963年出版)引用過(譯名為凡爾),楊先生引的那句話“不對稱很少僅僅由于對稱的不存在”,已成為深刻的哲理名言。我寫《分形藝術(shù)》時,也裝潢門面,把外爾和楊先生的話一并引了。在自然科學和數(shù)學上,對稱意味著某種變換下的不變性,即“組元的構(gòu)形在其自同構(gòu)變換群作用下所具有的不變性”,通常的形式有鏡像對稱(左右對稱或者叫雙側(cè)對稱)、平移對稱、轉(zhuǎn)動對稱和伸縮對稱等。物理學中守恒律都與某種對稱性相聯(lián)系。

  生物形態(tài)的對稱

  一般指圖形和形態(tài)被點、線或平面區(qū)分為相等的部分而言。在生物形態(tài)上主要的對稱分為下列各種:(1)輻射對稱:與身體主軸成直角且互為等角的幾個軸(輻射軸)均相等,如果通過輻射軸把含有主軸的身體切開時,則常可把身體分為顯鏡像關(guān)系的兩個部分。例如海星可見有五個輻射軸。另外在高等植物的莖和花等,也常具有輻射對稱的結(jié)構(gòu);

  (2)雙輻射對稱:只有兩個輻射軸,彼此互成直角,形式上可以把它看成是從輻射對稱向左右對稱的過渡型(例如櫛水母);

  (3)左右對稱:或稱兩側(cè)對稱,是僅通過一個平面(正中矢面)將身體分為互相顯鏡像關(guān)系的兩個部分(例如脊椎動物的外形)。在正中矢面內(nèi)由身體前端至后端的軸稱為頭尾軸或縱軸,這個軸與身體長軸大都一致。在正中矢面內(nèi)與頭尾軸成直角并通過背腹的軸為背腹軸或矢狀軸。還有與正中矢面成直角的軸稱正中側(cè)面軸(或內(nèi)外軸)、該軸夾著正中矢面,彼此相等且具有方向相反的極性,如果將兩側(cè)的正中側(cè)面軸合起來看成為一軸時,則稱為橫軸。在輻射對稱中,如相當于海星的一根足的同型部分,稱為副節(jié)(paramere),副節(jié)其本身成兩側(cè)對稱。一般兩側(cè)對稱的每一半為與同一軸相關(guān)而極向相反的同型部分,此稱為對節(jié)或體輻。副節(jié)、對節(jié)等的同型部分,一般來看,僅相互方向不同,可認為這是與對外界的關(guān)系相同有著密切的聯(lián)系。所以在個體發(fā)生或系統(tǒng)發(fā)生過程中其生活方式變化時,而與之相關(guān)的對稱類型也時有變化。例如棘皮動物在自由運動的幼體期具有左右對稱的體制,在接近靜止生活的成體,則顯有輻射對稱的體制。再如比目魚等左右體側(cè)可成為二次的背腹關(guān)系。把無對稱的關(guān)系稱為非對稱(asy-metry),其中具有規(guī)則形態(tài)的在生物界可廣泛見到的有螺旋性。此外還有即使外形上表現(xiàn)對稱,但與外界無直接關(guān)系的內(nèi)臟,基本既可表現(xiàn)為對稱的,也有不少由于形態(tài)變形而表現(xiàn)為不對稱的。

  中心對稱

  概念

  把一個圖形繞著某一點旋轉(zhuǎn)180°,如果它能與另一個圖形重合,那么就說這兩個圖形關(guān)于這個點對稱或中心對稱(central symmetry),這個點叫做對稱中心,這兩個圖形的對應點叫做關(guān)于中心的對稱點。

  中心對稱和中心對稱圖形是兩個不同而又緊密聯(lián)系的概念.它們的區(qū)別是:中心對稱是指兩個全等圖形之間的相互位置關(guān)系,這兩個圖形關(guān)于一點對稱,這個點是對稱中心,兩個圖形關(guān)于點的對稱也叫做中心對稱.成中心對稱的兩個圖形中,其中一個上所有點關(guān)于對稱中心的對稱點都在另一個圖形上,反之,另一個圖形上所有點的對稱點,又都在這個圖形上;而中心對稱圖形是指一個圖形本身成中心對稱.中心對稱圖形上所有點關(guān)于對稱中心的對稱點都在這個圖形本身上.如果將中心對稱的兩個圖形看成一個整體(一個圖形),那么這個圖形就是中心對稱圖形;一個中心對稱圖形,如果把對稱的部分看成是兩個圖形,那么它們又是關(guān)于中心對稱.

  也就是說:

 ?、?中心對稱圖形:如果把一個圖形繞著某一點旋轉(zhuǎn)180度后能與自身重合,那么我們就說,這個圖形成中心對稱圖形。

  ②中心對稱:如果把一個圖形繞著某一點旋轉(zhuǎn)180度后能與另一個圖形重合,那么我們就說,這兩個圖形成中心對稱。

  中心對稱圖形

  正(2N)邊形(N為大于1的正整數(shù))、線段、圓、平行四邊形、直線等。

  實際上,除了直線外,所有中心對稱圖形都只有一個對稱點。

  既不是軸對稱圖形又不是中心對稱圖形:不等腰三角形,直角梯形,普通四邊形

  中心對稱的性質(zhì)

 ?、訇P(guān)于中心對稱的兩個圖形是全等形。

 ?、陉P(guān)于中心對稱的兩個圖形,對稱點連線都經(jīng)過對稱中心,并且被對稱中心平分。

  ③關(guān)于中心對稱的兩個圖形,對應線段平行(或者在同一直線上)且相等。

  識別一個圖形是否是中心對稱圖形就是看是否存在一點,使圖形繞著這個點旋轉(zhuǎn)180°后能與原圖形重合。

  中心對稱是指兩個圖形繞某一個點旋轉(zhuǎn)180°后,能夠完全重合,稱這兩個圖形關(guān)于該點對稱,該點稱為對稱中心.二者相輔相成,兩圖形成中心對稱,必有對稱中點,而點只有能使兩個圖形旋轉(zhuǎn)180°后完全重合才稱為對稱中點.

  輻射對稱動物

  輻射對稱動物Radiata是左右對稱動物的對應詞。顧維爾(G.L.Cuv-ier)把大部分的棘皮動物、腔腸動物、海綿動物、扁形動物及滴蟲類命名為輻射對稱動物。馮·西波德(K.T.von Siebold)把棘皮動物、腔腸動物、海綿動物總稱為輻射對稱動物。以后,被命名為腔腸動物(有時也包括棘皮動物)。

  科學與藝術(shù)

  科學和藝術(shù)都很重視對稱性。對于科學,對稱性決定了各種可能的守恒定律,因而具有更根本性的意義。在藝術(shù)中,對稱性常與平衡、形狀、形式、空間等一同討論。人們通常從靜態(tài)表現(xiàn)上理解對稱性,有一定意義,但更重要的是從操作意義上、從生成過程上理解對稱性。

  一在科學中,對稱性是指某種操作下的不變性或者守恒性,對稱性常與守恒定律相聯(lián)系。與空間平移不變性對應的是動量守恒定律;與時間平移不變性對應的是能量守恒定律;與轉(zhuǎn)動變換不變性對應的是角動量守恒;與空間反射(鏡像)操作不變性對應的是宇稱守恒。在弱相互作用中,“宇稱”不守恒,自然界在C或P下不是對稱的,在CP下也不是對稱的,但卻是CPT對稱的。這里C表示電荷變號操作,相當于反轉(zhuǎn)變換,如由底片洗出照片,電子變正電子,物質(zhì)變反物質(zhì);P表示鏡像反射操作,如人照鏡子;T表示時間反演操作,如微觀可逆過程。也就是說,當同時把粒子與反粒子互變(C)、左與右互變(P)、過去與未來互變(T),自然界又是對稱的。

  但把物質(zhì)的宇稱、超荷、同位旋等所有物理性質(zhì)都加起來考慮,會發(fā)現(xiàn)它們總體上并不守恒,即對稱性有破缺。人們假設(shè),這是只考慮“物質(zhì)”的結(jié)果,如果把“真空”也算在內(nèi),就有可能找回“失去的對稱性”,總體上這世界仍然是對稱的、守恒的。問題是,到目前為止,科學家對真空的了解還不夠多。為什么CP不守恒,而CPT就守恒?CPT守恒意味著什么?CPT真的永遠守恒嗎?這都是些非常重要而艱難的問題,還有很大一部分需要科學家進一步研究來解答。

  對稱性是第一世界固有的,還是第二世界強加于其上的?是自然界的屬性,還是自然科學中物理定律的屬性?或者問,對稱性是客觀的,還是主觀的?一種簡便的而肯定的回答是,對稱性是客觀的、自然世界固有的屬性。這也是過去流行的觀點,但此觀點對于解決問題并不比相反的觀點更具有優(yōu)勢。如果把認識世界視為一個復雜的、不斷進步的過程,理解對稱性也要放在一個過程之中進行,在此認識系統(tǒng)中,“屬性”的詞匯是不恰當。如果仍然保留“屬性”一詞,它也只能指對象在某種條件下表現(xiàn)出來的功能,這也可以稱作“條件主義”科學哲學。條件也即約束,可對應于某種操作,標示某種認識層次。對稱性原理均根植于“不可觀測量”的理論假設(shè)上;不可觀測就意味著對稱性,任何不對稱性的發(fā)現(xiàn)必定意味著存在某種可觀測量。(李政道)那么“不可觀測”是不是由于我們認識能力而導致的一種假相呢?

  李政道說:“這些‘不可觀測量’中,有一些只是由于我們目前測量能力的限制。當我們的實驗技術(shù)得到改進時,我們的觀測范圍自然要擴大。因而,完全有可能到某種時候,我們能夠探測到某個假設(shè)的‘不可觀測量’,而這正是對稱破壞的根源。然而,當確實發(fā)生這樣的破壞時,一個更深入的問題是,我們怎么能夠確信這不是意味著世界不對稱呢?是否有可能,自然界基本規(guī)律仍然是對稱的?是自然規(guī)律不對稱,還是世界不對稱?這兩種觀點究竟有什么區(qū)別呢?” 此論述概括了理論物理學的認識過程,更涉及一些基本的哲學問題。

  二

  當年數(shù)學家魏爾(H.Weyl)在討論藝術(shù)作品中的對稱性時,提到西方藝術(shù)像其生活一樣,傾向于緩解、放寬、修正,甚至打破嚴格的對稱性,接著有一名句:“但是不對稱很少是僅僅由于對稱的不存在。”(《對稱》,商務1986,第11頁)楊振寧引用了魏爾的話,并加上一句評論:“這句話有物理學中似乎也是正確的。”(《基本粒子發(fā)現(xiàn)簡史》,上海科技1979,第58頁)我們則又加一句,無論對于科學還是藝術(shù),“同樣,找到對稱也絕對不是僅僅由于非對稱的不存在。”

  科學和藝術(shù)都是講究對稱性的,對稱性意味著某種規(guī)則,很難想象像科學與藝術(shù)如此宏大而不斷積累的人類文明會沒有規(guī)則,雜亂無章。那么是否可以推論出,科學與藝術(shù)只關(guān)注規(guī)則、對稱性,并且只有對稱的東西才稱得上科學與藝術(shù)呢?答案是否定的。李政道1996年5月23日在中央工藝美術(shù)學院的演講中曾指出:“藝術(shù)與科學,都是對稱與不對稱的巧妙組合。”這無疑是正確的。對稱是美,不對稱也是美,準確說,對稱與對稱破缺的某種組合才是美。“單純對稱和單純不對稱都是單調(diào)。一個對稱的建筑只有放在不對稱的環(huán)境空間中才顯得美,反之亦然。”

  無論對于科學還是對于藝術(shù),對稱性都涉及不同的方面和不同的層次。不同方面指對稱的多樣性:平移對稱(連續(xù)裝飾花紋、花布)、旋轉(zhuǎn)對稱(穹窿、五角星、傘、晶體)、左右對稱性(建筑立面、人體)及聯(lián)合操作對稱性(埃舍爾的《騎士圖》,類似CP操作)。不同方面還涉及局部與整體的關(guān)系,對稱性有長程整體對稱(如晶體),也有局部短程對稱(如準晶、凱爾特裝飾藝術(shù)),這些在科學與藝術(shù)作品中都有許多實例。不同層次指對稱性依賴于物質(zhì)層次或者觀念層次,在不同的層次上對稱性可以很不相同,以人體為例,外表是左右對稱的,但內(nèi)臟則不是,心臟通??拷髠?cè),腎等還是對稱的。凱爾特藝術(shù)(Celticart)有很強的規(guī)則性,可以明顯地發(fā)現(xiàn)少數(shù)基本結(jié)構(gòu)在不同的層次上重復出現(xiàn),不同層次的對稱性與對稱性破缺相互照應,細節(jié)豐富、層次分明,給予人以較強的裝飾效果??梢钥隙ǖ卣f,凱爾特藝術(shù)有意識地利用了伸縮變換不變性,即標度變換下的不變性,也就是自相似對稱性。特別有趣的是,在分形科學與藝術(shù)中,能夠觀察到各種對稱性,既有不同方面的也有不同層次的,通過復函數(shù)計算機迭代,非常容易地展示這些對稱性。


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