如果您曾经尝试自己剪头发,那么您就会知道实现完美对称是多么困难。 我们非常重视对称性,部分原因是很难实现对称性。
我们提请您注意人类创造的五个最对称的对象,并解释为什么它们如此难以创建。
2004年,美国太空飞行任务重力探测器B(GP-B)通过Delta II火箭升空。 她不得不测试相对论的一般理论。 在地球轨道上的卫星上,除其他外,有一组陀螺仪能够测量由广义相对论预测的两种现象:时空的曲率(
测地线进动 )和大物体的时空的曲率(
惯性参考系统的夹带 )。 为了测量这些现象,陀螺仪必须非常精确。 每小时超过千分之一度的错误会破坏实验。 潜艇和军用飞机中使用的标准陀螺仪的精度差了1000万倍。

为了制造这种精密的陀螺仪,有必要创建完美对称的转子,快速旋转的元件,以使陀螺仪保持在空间中的位置。 它们应该是完全平衡且同质的。 GP-B小组使用巴西种植并在德国烘烤的纯石英块制作了这些小球。 每个陀螺仪的表面几乎都是完美的球形,与球形的差异不超过百万分之一厘米。
根据吉尼斯世界纪录,这些是有史以来最圆形的物体。 斯坦福大学的研究小组声称,只有中子星才具有球形。
在理想球领域中,GP-B唯一真正的竞争对手是球,很快它将开始确定公斤。 该区域是Avogadro项目的结果,其中仅原材料成本就超过了一百万美元。 目标是超越并取代
国际千克原型 (IPK)。 千克是国际单位制中的最后一个计量单位,仍然由物理对象(由铂和铱合金制成的圆柱体)定义,而不是由物理原理定义。 该圆柱体位于巴黎附近的一个温度控制的存储装置中的三个封闭玻璃盖下方。

问题是,与其他国家/地区存储的40个类似气瓶相比,当前的IPK重量有所减轻-这是设计用于确定质量的物体的严重缺陷。 Avogadro项目创建了两个几乎完美形状的小球,完全由28号硅组成,其重量通常应始终为一公斤。 球形硅28以前曾在曾经制造过核武器的
俄罗斯离心机中清洗过。 精炼的硅被送到德国,并从中生长出晶体。
最终球与理想球之间的差异不超过25 nm,最有可能的是它将很快用GP-B取代球。 “如果我们的球体是地球的大小,那么它们上的不规则尺寸将在12到15毫米之间,它们与球体之间的差异仅为3-5 m,”澳大利亚国家协会光学首席专家Achim Leistner说科学和应用研究。
这些球已经准备好了,现在来自不同国家的研究人员将尝试计算它们所包含的原子的确切数目,以便就1千克的质量达成普遍协议。
李群E8
在不负担物理世界烦人的特性的情况下,数学家可以想象出不切实际的对称结构。 例如,
李群E8是一组248种不同形式的对称性,适用于理论上的57维物体。 该结构是在19世纪末发明的,但是直到最近,英国和德国的研究人员才宣布创建代表现实世界中E8的物理系统。
电脑影像绣花为了观察E8的对称性,研究人员将钴和铌的晶体冷却到接近绝对零的温度。 然后他们将晶体置于磁场中,随着强度的增加,晶体内部的电子自旋根据E8结构开始排列。 对这种对称性的观察不仅说明了建立非常对称的系统的可能性,而且还表明了在量子世界中存在隐藏的对称性,这些对称性决定了电子的自组织。
泰姬玛哈陵
大多数人永远不会碰到GP-B球或一公斤硅28。 但是他们将能够通过访问印度看到令人惊讶的对称结构。
泰姬陵是由Padishah Shah Jahan建造的陵墓,以纪念他的妻子Mumtaz Mahal,后者在第14个孩子出生时去世。 贾汉(Jahan)希望建筑物表现出和谐的关系,并要求建筑师描绘左右对称的事物。 结果是一栋建筑物,其中从特写到装饰元素都找到了对称的细节。

泰姬陵(Taj Mahal)通常被称为建筑物对称性的一个关键例子,但是由于许多建筑师在设计中都使用对称性,因此很难确定曾经建造的哪座建筑物是完全对称的。 多年以来,数学和建筑一直是一门学科,建筑师重视建筑物的外观,就像它们的倒影一样。
黑曜石耳朵隧道
即使在当前的技术发展下,要制造人造的东西同时又非常对称是很困难的。 因此,这些令人惊讶的对称耳环首饰的发现是由于数百年的历史,所以兴奋的阴谋理论家声称,原则上讲,没有现代工具就不可能制造它们。 考古学家对此并不认同。 这些插头的制作确实出奇的技巧,但是它们不是由外星人或现代机器上的玩笑者制造的,而是由技术娴熟的
阿兹台克人制造的 。 考古学家,造币厂和制作它们的车间说,其中许多是用石头,陶瓷和木制工具制成的。

北卡罗莱纳州立大学的人类学家约翰·米尔豪瑟(John Millhauser)说:“令人惊奇的是,它们不仅具有如此娴熟的技巧和精确度,而且还能生存到今天而不会被压碎。”墨西哥城北部的
Xaltokan隧道。 因此,即使它们看起来超自然,它们实际上仅是出色工艺的典范。