Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Золотое сечение и симметрия



2015-11-27 658 Обсуждений (0)
Золотое сечение и симметрия 0.00 из 5.00 0 оценок




Физика, как наука, не существует без математики и как математика она не имеет начала и конца. Можно начать с любого места, с любой темы и обнаружить весь набор противоречий характерных как для физики, так и для математики. И в этом плане математический и физический феномен «золотого сечения» представляет немалый интерес, поскольку он дал начало: законам Кеплера, закону Всемирного тяготения, принципу наименьшего действия и вариационному принципу в механике, принципу Ферма в геометрической оптике, основам квантовой механики и, соответственно, квантово механическому представлению мироустройства. Естественным образом «золотое сечение» отражает и релятивизм как соотношение (релятивизм происходит от латинского слова соотношение) классических событий к неклассическим (и наоборот) и, соответственно, соотношение классических величин к неклассическим.

«Золотое сечение» имеет прямое отношение к процессу измерения, причём к связи одномерного-, двумерного -, трёхмерного (и более) измерениям между собой. Оно отражает относительность и взаимность любых противоположностей, которые можно назвать классическими и неклассическими событиями и, в частности, относительность и взаимность протяжённости и не протяжённости, а также прямолинейного (вообще - линейного) и криволинейного (вообще - нелинейного) движения в природе. Как и в квантовой механике, процесс измерения - это не только, и не столько, процесс с участием человека, но это всегда взаимодействие частиц планетарной системы, в котором и происходит это самое измерение одной частицы или системы частиц по другой частице или системе частиц. При этом взаимодействующая пара представляет целое. В приложении к измеряемым величинам, измерение есть сопоставление при взаимном влиянии и взаимосвязи: параметра (тела), эталона параметра (пробного тела) и их совокупности.

Нетрудно обнаружить аналогию измерения с «золотым сечением» если учесть, что всё в природе непрерывно меняется, а процесс измерения требует некоторой длительности измерения, в течение которой начальные состояния в той или иной мере меняются. В результате игнорирования этого факта в той или иной мере, всегда присутствующего во всех физических теориях, нарушается логически замкнутое описание любого физического процесса. Логически замкнутое описание - это как раз то чего не хватает физике и то, что есть в «золотом сечении», при соответствующей его интерпретации в связи с измерением.

В общем виде золотая S-пропорция есть положительный корень уравнения золотого S-сечения . Нетрудно показать, что при S = 0 получается деление отрезка пополам, а при S = 1 -знакомое классическое золотое сечение.

Большая часть целого так относится к целому, как его меньшая часть относится к большей части - это всеобщий, абстрактный закон (принцип) «божественной гармонии» мироустройства и количественных отношений бытия между целым и его частями. Данный закон получил имя «золотая пропорция». Структурная иерархия целостности – это вхождение меньшей части в большую часть и совместное их вхождение в еще большую часть и т.д. Целостность иерархического мироустройства триалектика формулирует: «В мире нет такого целого, которое не являлось бы частью другого целого». Математическое отражение данной иерархической последовательности особо четко проявляется в числовом ряде Фибоначчи.

На сайте А. П. Стахова (www.goldenmuseum.com) приводится много интересной и поучительной информации о замечательных свойствах золотого сечения. И это не удивительно.

С понятием «золотое сечение» связывают гармонию Природы. При этом с гармонией, как правило, связывают принципы симметрии в живой и неживой Природе.

Принципы симметрии являются в физике инструментом для отыскания новых законов природы. К числу симметричных принципов относится принцип относительности Галилея и Эйнштейна: они утверждают, что описание физических процессов инвариантно, если переход от одной системы отсчета к другой происходит соответственно с помощью преобразований Галилея или Лоренца. Альберт Эйнштейн внес огромный вклад в рассмотрение симметричности физических законов

1. Закон сохранения импульса.

2. Закон сохранения момента импульса.

3. Закон сохранения энергии.

Связь законов сохранения с пространственно-временной симметрией физических законов означает, что сам по себе ход времени или перемещение и поворот в пространстве не могут вызвать изменения физического состояния системы. Для этого необходимо взаимодействие данной системы с другими системами. Если законы, устанавливающие соотношения между величинами, характеризующими физическую систему, или определяющие изменение этих величин со временем, не меняются при определённых операциях (преобразованиях), которым может быть подвергнута система, то говорят, что эти законы обладают симметрией (или инвариантны) относительно данных преобразований. Инвариатность (независимость) физических явлений относительно сдвигов во времени (однородность времени) порождает закон сохранения энергии, относительно сдвигов в пространстве (однородность пространства) — закон сохранения импульса, инвариантность относительно поворотов системы координат (изотропность пространства) — закон сохранения момента импульса.

В 1894 г. на свет появилась последняя работа Пьера Кюри, посвящённая симметрии физических явлений. Статья называлась «О симметрии физических явлений: симметрия электрического и магнитного поля». Именно в этой работе и были сформулированы наиболее глубокие идеи учёного, касающиеся универсальной роли симметрии в природе. Открывается она следующей характерной фразой: «Думаю, что представляет интерес ввести в изучение физических явлений понятие о симметрии, столь привычной кристаллографам». Именно в этой статье и были сформулированы наиболее глубокие идеи ученого, касающиеся универсальной роли симметрии в природе. После трагической смерти мужа М. Склодовская – Кюри в написанной биографии мужа заново подняла вопрос о принципе симметрии, популяризуя и комментируя его. По ее словам, П. Кюри «был принужден дополнить и расширить понятие симметрии, рассматривая ее как состояние пространства, характерное для среды, где происходит данное явление». Для этого, по мнению ученого, необходимо учитывать:

1) состояние и строение среды;

2) движения изучаемого тела относительно формирующей его среды или движение среды относительно данного тела;

3) воздействие на тело других физических факторов.

По сути дела все выше сказанное сводилось к известному положению, согласно которому углубленное изучение реальных тел требует хорошего знакомства с той средой, в которой они образовались, т.е. нельзя изучать природное тело в отрыве от породившей его среды. В упрощенной формулировке принцип симметрии П. Кюри может звучать следующим образом. Симметрия порождающей среды как бы накладывается на симметрию тела, образующегося в этой среде. Получившиеся в результате форма тела сохраняет только те элементы своей собственной симметрии, которые совпадают с наложенными на него элементами симметрии среды.

Во взаимоперпендикулярных плоскостях симметрично и распространение электромагнитных волн.

Ещё одним учёным, который пытался объяснить симметрию с точки зрения физики, был Е.С. Фёдоров. Исходя из принципов симметрии, он доказал, что существует конечное число типов кристаллов (отрывок из учебного видеофильма "Мир кристаллов")

 

 

Часть 3.



2015-11-27 658 Обсуждений (0)
Золотое сечение и симметрия 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Золотое сечение и симметрия

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (658)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.01 сек.)