Ум хорошо…

Симметричный – значит совершенный. Во всяком случае, эти слова нередко используются как синонимы в языках многих европейских народов. Оба эти понятия в сознании людей окружены каким-то особым ореолом. Невольно истинная симметрия и истинное совершенство кажутся недостижимым идеалом для человека. Отражение этих представлений и сейчас можно встретить в искусстве, литературе, философии.

Представления о красоте и совершенстве не абсолютны. Они родились и упрочились под воздействием окружающей природы еще у наших далеких предков. А она давала достаточно поводов для размышлений. Особенно поражали кристаллы правильностью своих пропорций, безукоризненным повторением формы. И не случайно они породили множество легенд и суеверий. Такое могли сотворить только ангелы или подземные духи, думали наши предки, еще не познавшие законов кристаллохимии – науки о природе химических связей в кристаллах – и кристаллографии, объяснившей происхождение их формы.

Не только кристаллы, большинство творений природы обычно обладают той или иной формой симметрии. На основании этого признака наша планета Земля вполне могла бы быть названа царством симметрии. Природа использовала все ее основные виды, которые можно представить по геометрическим соображениям. Подавляющее число живых организмов обладает одной из трех ее видов: шаровидной, лучевой, а более высокоразвитые существа – билатеральной симметрией.

Симметрия в строении тела животных настолько постоянный признак, что невольно возникает мысль, не является ли она одним из основных свойств жизни. Но нет, причины ее возникновения никоим образом не связаны с какими-то особыми свойствами живой материи, а целиком обусловлены воздействием внешней среды, которая с момента возникновения жизни на Земле принимала, да и сейчас принимает самое активное участие в формировании внешнего облика обитателей нашей планеты.

Как известно, Земля, если отбросить мелкие детали, имеет форму шара. Силы земного тяготения направлены к центру Земли, образуя шаровую симметрию поля тяготения. Для шарообразных объектов характерно, что через каждую их точку можно провести бесчисленные плоскости симметрии.

Чтобы симметрия созданий природы не вступала в конфликт с симметрией сил земного тяготения, ось тела любых организмов, которые обречены всю жизнь стоять неподвижно, расти или двигаться вертикально вверх, должна обязательно совпадать с линией, образуемой пересечением плоскостей симметрии поля тяготения, проходящих через точку, к которой они прикреплены (или из которой движутся вертикально вверх), и поэтому неизбежно приобретают лучевую симметрию.

Напротив, плоскость симметрии всего растущего или передвигающегося параллельно поверхности Земли должна обязательно совпадать с одной из бесчисленных плоскостей симметрии поля земного тяготения, а сам организм, следовательно, иметь билатеральную (двустороннюю, зеркальную) симметрию. Только мелкие, главным образом одноклеточные организмы, живущие в воде во взвешенном состоянии, находятся как бы в невесомости, ибо в какой-то мере избавлены из воздействия ига земного притяжения, а потому и могут приобретать шаровую, спиральную или другие типы симметрии.

Законы симметрии в равной мере распространяются и на творение рук человеческих. Окружающие нас предметы чаще всего имеют радиальную или билатеральную симметрию, то есть подчинены требованиям симметрии поля земного тяготения и потому способны надежно нам служить. Оглянитесь по сторонам, это обнаруживается повсюду – в планировке городов и поселков, парков и скверов, транспортных магистралей и возделываемых полей. Подавляющее большинство самых необходимых для нас предметов – от книги, ложки, чайника и молотка до газовой плиты, холодильника и пылесоса – тоже обладает двусторонней симметрией. Вот почему большинство транспортных средств, от детской коляски до сверхзвукового реактивного воздушного лайнера, предназначенных для движения по земной поверхности или параллельно ей, имеют билатеральную симметрию, а космическая ракета, устремляющаяся вверх, в небо, – радиальную.

У зеркала

Многие виды симметрии нашли отражение во внешнем строении животных, в конструкции их внутренних органов, в конфигурации молекул органических веществ. Мы не станем углубляться в сложный мир геометрии пространства. Здесь будет затронута лишь одна разновидность симметрии – зеркальная, случаи ее проявления и нарушения в строении и функциях животных и человека.

Представим себе, что две перчаточные фабрики страны, одна во Львове, а другая где-нибудь на Дальнем Востоке, объединились, и теперь для удобства производства львовская выпускает перчатки лишь на правую руку, а хабаровская – на левую. Если работа обоих предприятий организована безукоризненно, обе фабрики будут потреблять одинаковое количество сырья и энергии, потому что правая и левая перчатки во всем одинаковы, как предмет и его отражение в зеркале, как левая и правая половины нашего тела.