在豐富多彩的物質(zhì)世界中,對(duì)于各式各樣的物體的外形,我們經(jīng)?梢耘龅酵昝绖蚍Q的例子。它們引起人們的注意,令人賞心悅目。每一朵花,每一只蝴蝶,每一枚貝殼都使人著迷;蜂房的建筑藝術(shù),向日葵上種子的排列,以及植物莖上葉子的螺旋狀頒都令我們驚訝。仔細(xì)的觀察表明,對(duì)稱性蘊(yùn)含在上述各種事例之中,它從最簡(jiǎn)單到最復(fù)雜的表現(xiàn)形式,是大自然形式的基礎(chǔ)。
花朵具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的性征;ǘ淅@花心旋轉(zhuǎn)適當(dāng)位置,每一花瓣會(huì)占據(jù)它相鄰花瓣原來的位置,花朵就自相重合。旋轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到自相重合的最小角稱為元角。不同的花這個(gè)角不一樣。例如梅花為72°,水仙花為60°!皩(duì)稱”在生物學(xué)上指生物體在對(duì)應(yīng)的部位上有相同的構(gòu)造,分兩側(cè)對(duì)稱(如蝴蝶),輻射對(duì)稱(放射蟲,太陽蟲等)。我國最早記載了雪花是六角星形。其實(shí),雪花形狀千奇百怪,但又萬變不離其宗(六角星)。既是中心對(duì)稱,又是軸對(duì)稱。
很多植物是螺旋對(duì)稱的,即旋轉(zhuǎn)某一個(gè)角度后,沿軸平移可以和自己的初始位置重合。例如樹葉沿莖桿呈螺旋狀排列,向四面八方伸展,不致彼此遮擋為生存所必需的陽光。這種有趣的現(xiàn)象叫葉序。向日葵的花序或者松球鱗片的螺線形排列是葉序的另一種表現(xiàn)形式。
“晶體閃爍對(duì)稱的光輝”,這是俄國學(xué)者費(fèi)多洛夫的名言。無怪乎在古典童話故事中,奇妙的寶石交織著溫馨的幻境,精美絕倫,雍容華貴。在王冠上,以其熠熠光彩向世人炫耀,保持永久不衰的魅力。
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