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对称通常是指图形或物体对某个点、直线或平面而言,在大小、形状和排列上具有一一对应的关系 。在数学中,常把某些具有关联或对立的概念也当做对称 。当美和对称紧密相连时,“对称美”便成了数学中的一个重要组成部分 。“对称美”是一个涉足很广的话题,在艺术和自然两方面都意义重大,而数学是它的根本形成依据 。
对称本身就是一种和谐、一种美 。在丰富多彩的物质世界,对于各式各样物体的外形,我们经常可以碰到完美匀称的例子:螺旋对称的植物,在旋转到某一个角度后,沿轴平移可以和自己的初始位置重合;树叶沿茎秆呈螺旋状排列,向四面八方伸展,不致彼此遮挡为生存所必需的阳光 。它们引起人们的注意,令人赏心悦目 。
每一朵花,每一只蝴蝶,每一枚贝壳都使人着迷;蜂房的建筑艺术,向日葵上种子的排列,以及植物茎上叶子的螺旋状排列都令我们惊讶 。仔细的观察表明,对称性蕴涵在上述各种事例之中,它从最简单到最复杂的表现形式,是大自然的基础形式之一 。
“对称”在生物学上指生物体在对应的部位上有相同的构造,分两侧对称(如蝴蝶),辐射对称(放射虫、太阳虫等) 。我国最早记载的雪花是六角星形的 。其实,雪花形状千奇百怪,但又万变不离其宗(六角形),它既是中心对称,又是轴对称 。
花朵具有旋转对称的特征 。花朵绕花心旋转至适当位置,每一花瓣会占据它相邻花瓣原来的位置,花朵就自相重合 。旋转时达到自相重合的最小角称为元角 。这些元角根据花的不同品种而呈现不同角度 。例如梅花为72°,水仙花为60° 。
很多植物是螺旋对称的,即旋转某一个角度后,沿轴平移可以和自己的初始位置重合 。树叶沿茎秆呈螺旋状排列,向四面八方伸展,不致彼此遮挡为生存所必需的阳光 。这种有趣的现象叫叶序 。向日葵的花序或者松球鳞片的螺线形排列是叶序的另一种表现形式 。
俄国学者费多洛夫说“晶体闪烁对称的光辉”,难怪在童话故事中,奇妙的宝石总是交织着温馨的幻境,精美绝伦,雍容华贵 。在国王的王冠上,宝石也以其熠熠光彩向世人展现出经久不衰的魅力 。
人具有独一无二的对称美,所以人们往往又以是否符合“对称性”来审视大自然,并且创造了许多具有美感的“对称性”艺术品,例如服饰、雕塑和建筑物 。
我们说对称性对于人而言,不仅仅是外在的美,也是健康和生存的需要 。如果人只有一只眼睛,那么所看到的视野不仅会缩小,对目标距离的判断不精确,而且对物体形状的认知也会发生扭曲;如果一只耳朵失聪,对声源的定位就会不准确 。那些靠听觉在野外生存的动物,一旦失去了声源的定位能力,就意味着生命随时会受到威胁 。对于花朵,如果花冠的发育失去对称性,雄蕊就会失去受粉能力,从而导致物种的绝灭 。
亚里士多德说:虽然数学没有明显地提到善和美,但善和美也不能和数学完全分离 。因为美的主要形式就是秩序、匀称和确定性,这些正是数学所研究的原则 。
我们应该努力去发现对称美,探索对称美 。就像一位物理学家所说:如果一个理论它是美的,那它一定是个真理 。
对称美也给科学家们提供了无限想象的空间,利用对其的研究,他们可以进一步认识生命活动的本质,发现更多存在于自然界的美 。
对美感有两种感觉:一种是对称美,另一种是不对称美 。
区别如下:
区别一:
从视觉及物体方面来看:
人的形体是对称的,设想一个人少一只眼、或嘴歪在一边,那一定被认为不是很美的 。人类对对称的偏爱不难理解,英国诗人布莱克曾说对称是一种美,诗人们寻找韵律的对仗和整齐的叠句,正是出于对诗歌形式美的追求 。
区别二:
从方向来看:
对称是混乱世界里的一个路标,但过多的对称会让人厌倦 。很久以来,绝大多数人已不再生活在原始森林里,而是生活在一个越来越人工化的世界里 。这个世界不再杂乱无章,而是井井有条:林荫大道、屋前的花园、卧室里的布置,还有桥上的栏杆等等,视线所及,无不是对称的影子 。
区别三:
从形式上来看:
认为“对称是自然和多样化的敌人”,并支持打破古典主义的模式,倡导浪漫主义运动 。艺术家们很早就意识到过多的对称形式所隐含的危机 。
比如:柱子不是直立的,而是向里有些倾斜 。有时,对称性或者平衡性的某种破坏,哪怕是微小破坏,也会带来不可思议的美妙结果 。
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