对称——自然美的基础

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在丰富多彩的物质世界中，对于各式各样的物体的外形，我们经常可以碰到完美匀称的例子．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分布都令我们惊讶．仔细的观察表明，对称性蕴含在上述各种事例之中，它从最简单到最复杂的表现形式，是大自然形式的基础． 　　　　　　　　　　图１　　　　　　　　　　　　         　　图２ 　　花朵具有旋转对称的特征．花朵绕花心旋转适当位置，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．不同的花这个角不一样．例如梅花为72°，水仙花为60°．“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）．我国最早记载了雪花是六角星形．其实，雪花形状千奇百怪，但又万变不离其宗（六角星）．既是中心对称，又是轴对称． 　　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．例如树叶沿茎杆呈螺旋状排列，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． 　　“晶体闪烁对称的光辉”，这是俄国学者费多洛夫的名言．无怪乎在古典童话故事中，奇妙的宝石交织着温馨的幻境，精美绝伦，雍容华贵．在王冠上，以其熠熠光彩向世人炫耀，保持永久不衰的魅力．