تقارن

از ویکی زروان
پرش به: ناوبری، جستجو

تعریف

تقارن (Symmetry) خاصيت سيستمى است كه در اثر تبديلى خاص، نسبت به محورى مشخص، تغيير نكند.

برگرفته از کتاب سیستمهای پیچیده (ص:59-60)


با يك مثال ساده مى‏‌توان معناى هم‌زور بودنِ گزينه‏‌هاى رفتارى را نشان داد. مجسم كنيد در شرايطى قرار داريد كه امکانِ "کاری نکردن" وجود ندارد و بايد لزوما يكى از این دو گزينه‌ را برگزينيد: گرفتن يك ميليون تومان پول، يا آموختن‏ يك نكته‏‌ى علمى جالب. خوب، بديهى است كه اين دو گزينه هم‌‏زور نيستند و شما هم دموكريتوس نيستيد، پس مى‌‏توانيد با خيال راحت و تصميمى قاطع انتخاب‌تان را اعلام كنيد و پول‌هایتان را بشماريد!

حالا فرض كنيم انتخاب‌هاى شما متفاوت مى‏‌شود. كدام‏يك را ترجيح مى‏‌دهيد؟ گرفتن‏ يك ميليون تومان پول، يا اضافه شدنِ دو سال به عمرتان را؟ براى بسيارى از افراد، اين دو گزينه تقريبا هم‌‏ارز هستند. شايد براى برخى از نیاکان ما، -همان‏ها كه انشاى "علم بهتر است يا ثروت" را جدي‌تر از ما مى‏‌نوشتند،- دو گزينه‏‌ى اولى هم هم‏‌زور بوده باشند. اين بدان معناست كه نگاه سيستم به گزينه‌‏هاى پيش رويش مهم است. وقتى انتخاب‌هایتان را هم‌‏ارز فرض مى‏‌كنيد، (يعنى زمانى كه ترديد مى‏‌كنيد) در نقطه‏‌ى تقارن قرار داريد.

توصیف دقیق تر

واژه‏‌ى تقارن نيازمند توضيحى بيشتر است. اين كلمه را چنان كه گفتيم، براى نخستين بار پير كورى به علم جديد معرفى كرد. پيش از او، دو گروه از دانشمندان به اين مفهوم توجه كرده بودند.

نخست، بلورشناسان كه در روش‌هاى كريستالوگرافى خود به اشكالى متقارن بر مى‏‌خوردند، و دوم رياضيدانان كه اين مفهوم را در معادله‏‌هاى ناوَردا كشف كرده بودند. اين دو گروهِ متفاوت، در يك نكته توافق داشتند، و آن تعريف تقارن بود. بنا به تعريف، تقارن خاصيت سيستمى است كه در اثر تبديلى خاص، نسبت به محورى مشخص، تغيير نكند.

جوهر تقارن، تغيير ناپذيرى نسبت به تبديل‌ها، همگن بودن، و يكنواختى است. دايره‏‌اى كه پس از دوران حول مركزش هيچ تغييرى نمى‏‌كند، نسبت به تبديلِ دَوَران و آن مركزِ خاص، متقارن است. مربع هم در برابر دَوَران ْ 90 نسبت به مركزش همين ويژگى را دارد. بدن پستانداران نسبت به محور طولى بدنشان متقارن است، چون در دو سوى اين محور اندام‌هایى يكسان - چشم، گوش، دندان، دست و پا و...- وجود دارند. بدن ستاره‏‌هاى دريايى هم نسبت به مركز بدنشان متقارن است، چون بازو‌هایشان به شكل شعاع‌هایى در اطراف اين مركز چيده شده است.

تقارن، با اين تفاصيل، مى‏‌تواند مترادفِ دقيقترِ يكنواختى و همسانى پنداشته شود. وقتى مى‌‏گوييم خطراهه‏‌اى به نقطه‏‌ى تقارن رسيده است، اين بدان معناست كه با گزينه‏‌هایى همسان و هم‏‌ارز روبرو شده است. سيستمى كه با تقارن روبرو مى‏‌شود، شرايطى خنثا و يكنواخت را تجربه مى‌‏كند. شرايطى كه گزينه‏‌هایى با ارزش يكسان، و پيامدهاى به ظاهر تمايزناپذير را شامل مى‏‌شوند.