杂散文库《人生感悟ABC》青少年教育

对称与平衡---自然界的普适原则

2018-12-20  本文已影响22人  云中山

        表面上看,对称与平衡属于美术和数学的范畴,但也可以进入到物理和哲学、文学的内涵,甚至音乐、体育,总之,这是一个跨学科的非常宽泛并且重要的概念,其意义非同一般,足以指导科学试验和社会实践活动,就连杨振宁教授获得诺奖的宇称不守恒定律,也与此相关。

        众所周知,圆或者球体是自然界的最典型的完美图形,它不仅轴对称,而且旋转对称,对称轴有无穷多条。

        汉字书法也讲究搭配、平衡、对称,对称和平衡,或者说打破平衡和对称,也是美术的基本创作原则。

        对于数学,代数中的三角函数,正弦曲线、余弦曲线,二次函数、幂函数、指数函数大多具有对称性。

        而现代数学,则讲究数与形的结合,一些难题一经对称变换或者坐标变换,问题就会迎刃而解。

        代数一经与几何结合,就会形象直观,并且简单高效。例如平面解析几何或者是向量几何,高等数学的曲线积分曲面积分、微积分等,这些都说明数与形的统一,是数学的发展方向。

        现代物理学正是建立在这样的高等数学的理论基础之上,于是有了牛顿三定律的经典对称物理学,天文学产生大爆发;爱因斯坦的根据光速不变原理创立了狭义相对论,而在对称和平衡的宇宙普适美学原则基础之上,很自然地得出重力来自于时空弯曲的广义相对论的结论。

        传统物理学的动量守恒、角动量守恒、质量守恒等都无一例外地展示这一规律在起作用。

        化学上的能量守恒定律,物质不灭的定律以及化学方程式配平,同样展示对称与平衡的自然美学。

        甚至生物界的进化,物种选择配偶也参考这样的美学标准,机智灵活,对称平衡------

        此外,东方哲学——易经的五行相生、阴阳八卦图,也是存在往复循环和对称性。

        社会科学的历史周期律,地质力学、天文学、运动康复学的经络理论等,都证明这个原则在无一例外地起作用。

        综上所述,无论自然科学还是社会科学,各门类都趋向于综合和统一,而对称平衡原则,在自然界和人类社会是普适的,没有例外的。

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