В известния си диалог "Тимей" (Timaeus) Платон описва как Вселената се появява от
хаоса и в нея се създават земни обекти от четирите основни елемента - огън, земя, въздух и вода, а небесата са съставени от пети елемент - квинтесенция.Платон свързва всеки от тези елементи с пет геометрични фигури - тетраедър, хексаедър или куб, октаедър, додекаедър (дванадесетостен) и икосаедър (двадесетостен).
Това обаче не са просто някакви фигури. Гръцките математици доказват, че това са единствените правилни, затворени тела, възможни в триизмерното пространство. И всички тези платонови тела притежават примамливо симетрично свойство - не се променят, когато се въртят.
Идеята за универсална неизменчивост никога не е губила очарованието си. Почти 2000 години след Платон немският астроном от XVI век Йоханес Кеплер се опитва да използва платоновите тела, за да построи модел на Слънчевата система. По това време са познати само шест планети и Кеплер смята, че пространството между тях се равнява на интервала между петте платонови тела, поставени едно в друго. Когато обаче се появяват нови открития, Кеплер се натъква на проблем - грандиозният му план не отговаря на реалността.
За известно време ролята на симетрията в разбирането на Вселената е поставена под съмнение. Необходима е проява на небрежност от страна на един свещеник, за да бъде възкресена мечтата на Платон за симетрията като източник на космически прозрения. През 1781 г. абат Рене Жюст Аюи съобщава на Френската академия на науките за любопитния развой на събитията, след като изпуснал на пода и счупил красив кристал от калцит. Аюи забелязва, че фсички фрагменти имат в общи линии същата форма като тази на целия кристал. Това го навежда на мисълта, че в кристалите действат фундаментални взаимодействия, гарантиращи запазване на симетрията.
Изследванията му поставят началото на съвременната наука кристалография. И други учени се включват в търсенето на порядък сред множеството форми на кристална симетрия и в началото на XIX век започва да се оформя математическа теория.
По същото време се появява и по-цялостно схващане за естеството на симетрията. Става ясно, че въпреки в много обекти да има симетрия, някои са по-симетрични от други, което ги прави дори още по-стабилни пред лицето на промяната. Сферата например е максимално симетрична - независимо как е завъртяна и наклонена, тя изглежда по един и същ начин, докато паралелограмът изглежда по един и същ начин само ако е завъртян на 180°. Математиците започват да класифицират симетриите и да откриват закономерности между тях, като в някои случаи преоткриват симетрични фигури, установени от художниците преди векове.
И ето че днес съвременните изследвания потвърждават схващане, увличало мислителите още от времето на древните гърци - че Вселената е въплъщение на красотата. Мисълта, че нещо толкова субективно, може да крепи цялото мироздание, сигурно звучи странно, но тя формира основата на днешното научно разбиране за материята и силите, които ѝ въздействат. В продължение на повече от век учените, които се занимават с теоретична физика, по пътя към удивителните си прозрения за естеството на Вселената се ръководят от едно специфично проявление на красотата, очаровало древните гърци - симетрията.
В най-елементарната си форма симетрията очевидно е повсеместна. Много природни обекти, от цветята до морските звезди, имат свойството да изглеждат по един и същ начин, гледани от различни точки.
Докато търсят универсалните закони, учените откриват, че същата основна концепция за неизменчивост пред лицето на промяната е от огромно значение, за да вникнем в смисъла на всичко - от свойствата на субатомните частици до естеството на сили като магнетизма.
Ако темата ви е заинтересувала, във втората част на статията ще ви споделя за увлечението на Айнщайн по връзката между физиката и симетрията, за пространствено-времевата симетрия и за Теорията на всичко :)
