비대칭성

Asymmetry
이 기사는 대칭의 부재에 관한 것이다.수학에서의 특정 용도는 비대칭 관계를 참조하십시오.다른 용도는 비대칭(명료화)을 참조하십시오.
Asymmetric (PSF).svg

비대칭은 대칭(반사 등의 변환에 불변하는 물체의 특성)이 없거나 대칭을 위반하는 것입니다.대칭은 물리적 시스템과 추상적 시스템 모두의 중요한 특성이며, 정확한 용어나 보다 심미적인 용어로 표시될 수 있습니다.예상되거나 원하는 대칭의 부재 또는 위반은 시스템에 중요한 결과를 초래할 수 있습니다.

유기체 내

유기체의 세포 분열 방식 때문에, 유기체의 비대칭은 적어도 한 차원에서는 꽤 흔한 일이며, 생물학적 대칭 또한 적어도 한 차원에서는 흔하다.

루이스 파스퇴르는 생물학적 분자가 비대칭적이라고 주장했는데, 그 이유는 그들의 형성을 주재하는 우주[즉 물리적] 힘이 그 자체로 비대칭이기 때문입니다.그의 시대와 지금도 물리적 과정의 대칭성이 강조되고 있지만, 시간에 따라 근본적인 물리적 비대칭이 존재하는 것으로 알려져 있다.

생물학의 비대칭성

주요 기사:생물학의 대칭성과 좌우 비대칭성(생물학)

비대칭성은 중요하고 널리 퍼진 특성으로, 많은 유기체와 조직의 여러 수준에서 수없이 진화했다(개별 세포에서 장기, 전체 신체 형태에 이르기까지 다양하다).비대칭의 이점은 때때로 왼쪽 사람의 폐가 더 작고 비대칭 심장을 위한 공간을 만들기 위해 오른쪽 폐보다 하나 적은 엽을 갖는 것과 같은 향상된 공간 배치와 관련이 있다.다른 예에서, 오른쪽과 왼쪽 절반 사이의 기능 분할은 유익할 수 있으며 비대칭성을 더욱 강화하도록 유도했다.이러한 설명은 보통 포유류의 기술 발달의 비대칭인 손이나 발 선호(손잡이)에 대해 제공됩니다.한 손(또는 발)으로 신경 경로를 훈련시키는 것은 두 [1]손으로 하는 것보다 더 적은 노력을 필요로 할 수 있습니다.

자연은 또한 보통 대칭인 특성에서 손재주가 있다는 몇 가지 예를 제공한다.다음은 명백한 좌우 비대칭을 가진 동물의 예입니다.

피들러게, 우카퍼그낙스
  • 대부분의 달팽이는 발육 중 비틀림 때문에 껍질과 내부 장기에 현저한 비대칭을 보인다.
  • 피들러 게는 하나의 큰 집게와 하나의 작은 집게를 가지고 있다.
  • 나홀의 상아는 길이가 10피트까지 자랄 수 있고 왼손 나선을 형성하는 왼쪽 앞니이다.
  • 광어는 한쪽을 위로 한 채 헤엄치도록 진화했고, 그 결과 양쪽 눈이 머리 한쪽을 향하게 되었다.
  • 몇몇 부엉이 종들은 먹잇감의 위치를 찾는데 도움을 주는 그들의 귀의 크기와 위치에 있어 비대칭을 보인다.
  • 많은 동물들(곤충부터 포유류에 이르기까지)은 비대칭적인 수컷 생식기를 가지고 있다.대부분의 경우, 이러한 진화적 원인은 여전히 [2]미스터리입니다.

부적격의 지표로서

  • 생물이 발달하는 동안 발생하는 특정 장애로 인해 선천적 결함이 발생합니다.
  • 사고로 인한 사지 상실 등 생물학적으로 회복할 수 없는 세포 분열 후 부상

선천적 기형이나 부상은 동물의 건강 악화를 나타낼 가능성이 높기 때문에 비대칭성으로 인해 짝을 찾는 데 있어 동물이 불리하게 되는 경우가 많다.예를 들어, 얼굴 대칭의 정도가 더 큰 것은 인간에게서, 특히 배우자 선택의 맥락에서 더 매력적으로 보입니다.일반적으로, 대칭과 많은 종들의 성장률, 번식력, 생존성과 같은 피트니스 관련 특성 사이에는 상관관계가 있다.이것은 성적 선택을 통해, 더 큰 대칭을 가진 개인들이 건강한 자손을 [3]낳을 가능성이 더 높기 때문에 짝으로 선호되는 경향이 있다는 것을 의미한다.

구조 내

전근대 건축 양식은 극단적인 현장 조건이나 역사적 발전이 이러한 고전적인 이상으로부터 벗어나는 경우를 제외하고 대칭에 중점을 두는 경향이 있었다.반대로, 모더니스트와 포스트모던 건축가들은 훨씬 더 자유롭게 비대칭을 디자인 요소로 사용할 수 있게 되었다.

대부분의 교량은 설계, 분석 및 제작의 본질적인 단순성과 재료의 경제적인 사용으로 인해 대칭적인 형태를 채택하고 있지만, 많은 현대식 교량은 현장 고유의 고려사항에 대응하거나 극적인 설계 문구를 만들기 위해 의도적으로 이를 벗어났습니다.

일부 비대칭 구조

방화 중

고압 변압기 방화벽을 포함하지만 이에 한정되지 않는 수동 방화에서 사용되는 내화 정격 벽 조립체에서 비대칭성은 설계의 중요한 측면이다.설비를 설계할 때 화재가 발생할 경우 어느 쪽에서 화재가 발생할 수 있는지 항상 확신할 수 있는 것은 아닙니다.따라서, 많은 건축 법규와 화재 시험 규격은 양쪽이 동일하기 때문에 대칭 조립체는 한쪽 면에서만 시험할 필요가 있다는 개요를 가지고 있다.단, 조립체가 비대칭이 되는 즉시 양쪽을 테스트해야 하며 테스트 보고서는 각 측면에 대한 결과를 기술해야 한다.실제 사용에서 가장 낮은 결과는 인증 목록에 나타나는 결과입니다.시험 스폰서도 실험실도 심사숙고된 시험의 결과로 어느 쪽이 더 위험한지에 대한 의견이나 추론을 거쳐서 한쪽만 시험할 수는 없다.테스트 표준 및 건물 법규를 준수하기 위해 두 가지 모두 테스트해야 합니다.

수학에서

a < b 및 b < [4]a 는 존재하지 않습니다.이런 형태의 비대칭은 비대칭 관계입니다.

화학과

어떤 분자는 키랄이다; 즉, 그것들은 거울상 위에 겹쳐질 수 없다.다른 키랄리티를 가진 화학적으로 동일한 분자는 에난티오머라고 불립니다; 이러한 방향의 차이는 그들이 생물학적 시스템과 반응하는 방식에 있어 다른 특성으로 이어질 수 있습니다.

물리학에서

비대칭성은 물리학에서 많은 다른 영역에서 발생한다.

열역학

열역학의 원래 비통계적 공식은 시간적으로 비대칭적이었다. 즉, 닫힌 시스템의 엔트로피는 시간이 지남에 따라 증가할 수 있다고 주장했다.이것은 제2법칙(클라우시우스 또는 켈빈 경의 진술 중 어느 것이든 동일하기 때문에 사용될 수 있다)과 클라우시우스의 진술에서 유래했다. 정리(커슨 황 참조) ISBN978-0471815181).그러나, 통계 역학의 후기 이론은 시간적으로 대칭적이다.비록 최대 엔트로피보다 훨씬 낮은 시스템이 더 높은 엔트로피로 진화할 가능성이 매우 높지만, 또한 그러한 시스템이 더 높은 엔트로피에서 진화했을 가능성이 매우 높다고 언급하고 있다.

입자 물리학

대칭은 입자 물리학에서 가장 강력한 도구 중 하나입니다. 왜냐하면 사실상 모든 자연의 법칙이 대칭에서 비롯된다는 것이 명백해졌기 때문입니다.따라서 대칭의 위반은 자연에 대한 더 깊은 이해를 이끄는 이론적이고 실험적인 퍼즐을 제시합니다.또한 실험 측정의 비대칭성은 종종 배경 또는 시스템 불확실성에서 상대적으로 자유로운 강력한 핸들을 제공한다.

패리티 위반

주요 기사: 패리티(물리학)

1950년대까지, 기초 물리학은 좌우 대칭이라고 믿었습니다. 즉, 상호작용은 패리티 하에서는 불변하다고 믿었습니다.패리티는 전자기, 강한 상호작용 및 중력에 보존되지만 약한 상호작용에서는 위반되는 것으로 판명되었습니다.표준 모델에서는 약한 상호작용을 키랄 게이지 상호작용으로 표현하여 패리티 위반을 통합합니다.표준 모델에서 입자의 왼쪽 성분과 반입자의 오른쪽 성분만 약한 상호작용에 관여합니다.입자물리학에서의 패리티 위반의 결과는 중성미자가 왼손잡이 입자(그리고 오른손잡이 입자로서의 반중성미자)로만 관찰된다는 것입니다.

1956~1957년 우첸슝, E. 앰블러, R. W. 헤이워드, D.홉스, 그리고 R. P. 허드슨은 코발트-60의 [citation needed]베타 붕괴에서 패리티 보존에 명백한 위반을 발견했다.동시에 R. L. 가윈, 레온 레더맨, R.Weinrich는 기존의 사이클로트론 실험을 수정하고 패리티 [citation needed]위반을 즉시 검증했습니다.

CP 위반

주요 기사: CP 위반

1956-57년에 패리티 위반이 발견된 후, 패리티(P)와 동시 전하 결합(C)의 대칭(CP)이 보존되었다고 생각되었습니다.예를 들어, CP는 왼손 중성미자를 오른손 반중성미자로 변환합니다.그러나 1964년 제임스 크로닌과 발 피치는 중성 kaon을 사용한 실험에서 CP 대칭도 위반되었다는 명확한 증거를 제공했다.

CP 위반은 초기 우주의 중입자 비대칭 생성에 필요한 조건 중 하나입니다.

CP 대칭을 동시 시간 반전(T)과 결합하면 CPT 대칭이라는 결합된 대칭이 생성됩니다.CPT 대칭은 에르미트 해밀턴과 함께 로렌츠 불변 국소 양자장 이론에서 보존되어야 한다.2006년 현재 CPT 대칭 위반은 관찰되지 않았다.

우주의 바리온 비대칭성

주요 기사: 중입자형성

지금까지 우주에서 관측된 중입자(즉, 양성자와 중성자, 그리고 그들이 구성하는 원자)는 반물질과는 대조적으로 압도적으로 물질이다.이 비대칭은 우주의 중입자 비대칭이라고 불립니다.

Isospin 위반

Isospin은 약한 상호작용의 대칭 변환입니다.이 개념은 중성자와 양성자의 질량이 거의 동일하고 핵자 쌍 사이의 강한 상호작용 강도가 양성자인지 중성자인지에 관계없이 동일하다는 관측에 기초하여 핵물리학에서 베르너 하이젠베르크에 의해 처음 도입되었다.이 대칭은 업 타입 쿼크와 다운 타입 쿼크 사이의 대칭으로서 보다 기본적인 수준에서 발생합니다.강한 상호작용의 아이소스핀 대칭은 다른 유형의 쿼크의 교환 하에서 강한 상호작용이 불변하는 더 큰 맛 대칭 그룹의 하위 집합으로 간주될 수 있다.이 스킴에 이상한 쿼크를 포함하면 중간자와 중입자를 분류하기 위한 8중 길이 스킴이 생겨난다.

이소스핀은 업 쿼크와 다운 쿼크의 질량이 다르다는 사실과 다른 전하로 인해 위반됩니다.이 위반은 강한 상호작용을 수반하는 대부분의 공정에서 작은 효과일 뿐이므로 아이소스핀 대칭은 여전히 유용한 계산 도구이며, 이 위반은 아이소스핀 대칭 결과를 보정합니다.

충돌기 실험에서

약한 상호작용은 패리티를 위반하기 때문에 약한 상호작용을 수반할 수 있는 충돌기 프로세스는 일반적으로 최종 상태 입자의 분포에서 비대칭을 보인다.이러한 비대칭성은 일반적으로 입자와 반입자 또는 왼손잡이와 오른손잡이의 상호작용 차이에 민감합니다.따라서 상호작용 강도의 차이에 대한 민감한 측정 및/또는 작은 비대칭 신호를 크지만 대칭적인 배경으로부터 구별하는 데 사용할 수 있다.

  • 반면 NB는 numbeforward-backward 비대칭 AFB=(NF-NB)(NF+NB)에서 특정final-state 입자"앞으로"일부 선택된 방향(예: 같은 방향으로initial-state 전자 광선electron-positron 충돌에서final-state 전자 움직이는)에 대하여 움직이고 있는 NF은 번호로 정의된다.전야의 rnts는 최종 상태 입자가 "진행"하는 것을 의미합니다.LEP 실험에서는 왼손 페르미온과 오른손 페르미온 간의 Z 보손 상호작용 강도 차이를 측정하기 위해 전방-후방 비대칭이 사용되었으며, 이는 약한 혼합 각도의 정밀 측정을 제공한다.
  • 좌우 비대칭은 A=(N-NLR)/(NL+NR)로 정의되며LR, 여기서L N은 일부 초기 또는 최종 상태 입자가 좌회전하는 이벤트 수이고R, N은 우회전 이벤트의 대응 수입니다.Z 보손의 생성과 붕괴의 좌우 비대칭은 좌편파 대 우편파 초기 전자빔으로 얻은 이벤트 레이트를 사용하여 스탠포드 선형 충돌기에서 측정되었습니다.좌우 비대칭은 분극이 측정될 수 있는 최종 상태 입자의 편광에서의 비대칭으로 정의될 수도 있다(예: 타우 렙톤).
  • 전하 비대칭 또는 입자-반입자 비대칭도 마찬가지로 정의된다.이러한 유형의 비대칭은 생성된 W 보손이 하전 렙톤으로 분해되는 이벤트로부터 테바트론에서 양성자의 파톤 분포 기능을 제한하기 위해 사용되어 왔다.양성자 빔에 대한 W 보손 방향의 함수로서 양전하 렙톤과 음전하 렙톤 사이의 비대칭성은 양성자 내 업 쿼크와 다운 쿼크의 상대적 분포에 대한 정보를 제공한다.또한 입자-반입자 비대칭은 BaBar 및 Belle 실험에서 B 중간자 및 반 B 중간자 생산에서 CP 위반 측정을 추출하기 위해 사용됩니다.

어휘

비대칭성은 문법 및 언어학, 특히 어휘 분석과 변환 문법의 맥락과도 관련이 있습니다.

열거 예:영어에는 열거형 또는 연속형으로 좌표 항목을 지정하기 위한 문법 규칙이 있습니다.프로그래밍 언어 및 수학적 표기법에도 유사한 규칙이 존재합니다.이러한 규칙은 다양하며, 일부 규칙은 문법적으로 올바른 것으로 간주되어야 한다.

예를 들어, 표준 문자의 경우:

길들여진 고양이, 강아지, 금붕어를 판매합니다.## 인라인 비대칭 문법 길들여진 동물(고양이, 개, 금붕어)을 판매하고 있습니다.## 인라인 대칭 문법 길들여진 동물(고양이, 개, 금붕어 등)을 판매하고 있습니다.##직렬 대칭과 문법에 맞지 않는 길들여진 동물 ###대칭과 문법 - 고양이 - 개 - 금붕어

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Baofu, Peter (19 Mar 2009). The Future of Post-Human Geometry: A Preface to a New Theory of Infinity, Symmetry, and Dimensionality. p. 149. ISBN 978-1-4438-0524-7.
  2. ^ Schilthuizen, Menno (2013). "Something gone awry: unsolved mysteries in the evolution of asymmetric animal genitalia". Animal Biology. 63 (1): 1–20. doi:10.1163/15707563-00002398.
  3. ^ Little, Anthony C.; Jones, Benedict C.; DeBruine, Lisa M. (2011-06-12). "Facial attractiveness: evolutionary based research". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 366 (1571): 1638–1659. doi:10.1098/rstb.2010.0404. ISSN 0962-8436. PMC 3130383. PMID 21536551.
  4. ^ 세트 이론 소개, 제3판, 개정판 및 확장판:흐르바섹, [full citation needed]젝

추가 정보