|
Зеркальная симметрия (осевая) |
|
|
На рисунке показан простой пример объекта и его зазеркального двойника – треугольник ABC и треугольник А1В1С1 (здесь MN – пересечение плоскости зеркала с плоскостью рисунка). Каждой точке объекта соответствует определённая точка зазеркального двойника. Эти точки находятся на одном перпендикуляре к прямой MN, по разные стороны и на одинаковом расстоянии от неё. Объект на рисунке выбран для простоты двухмерным. В общем случае объект (и соответственно его зазеркальный двойник) является трёхмерным. | |
Все
знают, что увидеть зазеркальный двойник
объекта совсем нетрудно. Достаточно
поместить освещённый объект перед плоским
зеркалом и заглянуть в это зеркало. Обычно
считают, что наблюдаемый в зеркале двойник
является точной копией самого объекта. В
действительности же это не совсем так.
Зеркало не просто копирует объект, а
меняет местами (переставляет) передние и
задние по отношению к зеркалу части
объекта. В сравнении с самим объектом его
зазеркальный двойник оказывается «вывернутым»
вдоль направления, перпендикулярного к
плоскости зеркала. Зазеркальный двойник
не является точной копией объекта. Ведь объект и его двойник
различаются только своей ориентации: они
развёрнуты навстречу друг другу. |
||
Чтобы
получить зазеркальный двойник, не
прибегая к отражению в зеркале, надо
изменить вращение конуса на
противоположное. Впрочем, можно обойтись и
без вращения конуса. Достаточно из конуса
винт. Винт-объект и винт-двойник имеют
разные направления нарезки: чтобы
ввинтить в дерево винт-объект, надо
вращать его головку по часовой стрелке, а
чтобы ввинтить винт-двойник, - против
часовой стрелки. Первый винт называют
правым винтом, а второй – левым. Мы
привыкли пользоваться правыми винтами.
Зазеркальные двойники правых винтов, то
есть левые винты, у нас практически не
применяются. |
||
Итак,
мы убедились, что объект и его
зазеркальный двойник при всей своей
схожести могут быть разными, не
совместимыми друг с другом объекты. В
одних случаях это различие не слишком
бросается в глаза; например, можно не
обратить внимание на то, что у вас родинка
находится на правой щеке, а у вашего
зазеркального двойника на левой. В других
случаях различие становится настолько
вопиющим, что приходится только
удивляться, как на него не обращали
внимание раньше. Достаточно сравнить
какой-нибудь текст с его зазеркальным
двойником. Попробуйте читать книгу, глядя не
в неё, а в её отражение в зеркале. Или, что
ещё хуже, попробуйте написать хотя бы
строчку, глядя не на лист бумаги, а на его
зеркальное изображение. Предположим,
что одна половина объекта является
зеркальным двойником по отношению к
другой его половине, то такой объект
называют зеркально симметричным. Он
преобразуется сам в себя при отражении в
соответствующей зеркальной плоскости; эту
плоскостью называют плоскостью симметрии. В
случае двухмерного (плоского) объекта
вместо плоскости симметрии
рассматривается ось симметрии – линия
пересечения плоскости симметрии с
плоскостью объекта. В случае одномерного (линейного)
объекта рассматривается центр симметрии
– точка пересечения прямой объекта с
плоскостью симметрии. |
||
|
Одномерный объект имеет не более одного центра симметрии. Двухмерный объект может иметь несколько осей симметрии, а трёхмерный – несколько плоскостей симметрии. Так, правильный шестиугольник имеет шесть осей симметрии (красные прямые на рисунке). | |
Энантиоморфы
– это пара зеркально асимметричных
объектов (фигур), являющихся зеркальным
изображением один другого. Иными
словами, энантиоморфы – это объект и его
зазеркальный двойник при условии, что сам
объект зеркально асимметричен.
Энантиоморфами могут быть отдельные
объекты, но могут быть и половинки
соответствующим образом разрезанного
объекта. Чтобы различить энантиоморфы в
данной паре, вводят обозначения «левый» и
«правый». Один из энантиоморфов левый, а другой
правый. Не имеет принципиального
значения, какой именно назван левым (правым);
это вопрос договоренности, традиции,
привычки. |
||
На рисунках приведены примеры трехмерных энантиоморфов: а) левый и правый винты; б) левая и правая игральные кости; в) левый и правый узлы; г) левая и правая перчатки; д) левая и правая системы координатных осей; е) левая и правая половинки стула, разрезанного по плоскости симметрии. |
На практике обычно применяют правые винты, левые игральные кости, правые системы координатных осей. Одинаково часто
встречаются как левые, так и правые
перчатки или узлы. |