Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634840)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Симметрия в науке и искусстве (150,00 руб.)

0   0
Первый авторШубников А. В.
АвторыКопцик В. А.
ИздательствоМ.: Институт компьютерных исследований
Страниц567
ID301358
АннотацияЗа годы, прошедшие со дня выхода в свет первого издания данной книги, в классическое учение о симметрии добавились новые обширные разделы, такие как антисимметрия, цветная симметрия, симметрия многомерных пространств и т.д. Обогащенная новая результатами, популярно изложенными комментариями, рисунками и примерами, книга может рассматриваться как монография, а также как учебник или справочник.
Кому рекомендованоДля широкого круга читателей.
ISBN5-93972-243-1--
УДК514.76
ББК22.15
Шубников, А.В. Симметрия в науке и искусстве / В.А. Копцик; А.В. Шубников .— 3-е изд., доп. — Москва : Институт компьютерных исследований, 2004 .— 567 с. : ил. — Библиогр. : с. 388-415, 482-488, 543-546 .— ISBN 5-93972-243-1-- .— URL: https://rucont.ru/efd/301358 (дата обращения: 27.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

За годы, прошедшие со днявыхода в свет первого изданияданной книги, в классическое учение о симметрии добавились новые обширные разделы, такие как антисимметрия, цветная симметрия, симметрия многомерных пространств и т.д. <...> . . . . . . . . 97 Ось переносов как необходимый элемент симметрии бордюров. <...> 131 Обзор типов симметрии стержней с конечными и бесконечными переносами . <...> Примеры семиконтинуумов первого рода241 Семиконтинуумы с одной осью непрерывных переносов . <...> . . . 276 Точечные кристаллографические группы антисимметрии как расширенияклассических кристаллографических групп с помощью групп 1, 2,m, ¯ 1, 4(mod 2), ¯ 4(mod 2) . <...> . . 276 Пространственные (шубниковские) группы антисимметрииШкак расширенияклассических (федоровских) групп Ф или как расширениятрансляционных групп Т . <...> . . 282 Точечные кристаллографические группы цветной симметрии как расширенияклассических кристаллографических групп с помощью групп цветных подстановок P и G(P)∗ . <...> 291 Пространственные (беловские) группы цветной симметрии Б как расширенияклассических (федоровских) пространственных групп Ф или как расширениятрансляционных групп Т . <...> Симметрия тетракоординированных и тетраэдрических структур в рамках алгебраической геометрии . <...> Политопы {3, 3, 5} и {240},решетка E8 и порождающие кластеры алмазоподобных (тетракоординированных) и тетраэдрических (металлических) структур. <...> Настоящее издание воспроизводит текст книги 1972 г., а два дополнения, написанные моими друзьями и последователями — С.В.Петуховым и А.Л.Талисом вместе с моим послесловием придают книге новое качество обобщенной симметрии и ее приложений. <...> М.В.Ломоносова, почетный член Международной Ассоциации Симметрии (International Symmetry Association) Из предисловия к второму изданию «Симметрия в науке и искусстве» За годы, прошедшие со днявыхода в свет лежащей в основе данного изданиякниги А.В.Шубникова «Симметрия» (1940 г.), классическое учение о симметрии обогатилось обширными новыми разделами, такими <...>
Симметрия_в_науке_и_искусстве.pdf
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
Симметрия_в_науке_и_искусстве.pdf
УДК 519.46 Интернет-магазин http://shop.rcd.ru • физика • математика • биология • нефт е г а зовые технологии Шубников А. В., Копцик В.А. Симметрияв науке и искусстве. — Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004, 560 стр. За годы, прошедшие со днявыхода в свет первого изданияданной книги, в классическое учение о симметрии добавились новые обширные разделы, такие как антисимметрия, цветная симметрия, симметрия многомерных пространств и т.д. Обогащеннаяновыми результатами, популярно изложенными комментариями, рисунками и примерами, книга может рассматриваться как монография, а также как учебник или справочник. Дляширокого круга читателей.  А.В.Шубников, В.А.Копцик, 2004 c ISBN 5-93972-243-1 c  Институт компьютерных исследований, 2004 http://rcd.ru http://ics.org.ru
Стр.2
Оглавление Предисловие к третьему изданию ... .. .. ... .. ... .. 10 Из предисловия к второму изданию «Симметрия в науке и искусстве» . ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. 16 ГЛАВА 1. ВВЕДЕНИЕ. ОТ ИНТУИТИВНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СИММЕТРИИ ... .. ... .. 19 Понятие равенства как основа геометрической закономерности и ученияо симметрии .. .. .. ... .. ... .. . 19 Геометрическаязакономерность .. .. ... .. ... .. . 20 Симметриякак особый род геометрической закономерности 22 Симметрия, красота форм и гармония . ... .. ... .. . 25 ГЛАВА 2. СИММЕТРИЯ ОДНОСТОРОННИХ РОЗЕТОК .. .. 28 Плоскость симметрии. Симметрияживотных, растений, машин и т.д. . Ось симметрии. Принцип вращенияи симметрияпроцессов, протекающих во времени . . . ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 28 . . . . ... .. ... .. . 30 Энантиоморфизм. Правизна и левизна фигур .. ... .. . 33 Комбинацияоси симметрии c плоскостями симметрии . . 37 Вырезывание симметричных розеток из бумаги. Роль физических процессов, обусловливающих образование симметричных розеток ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 44 Понятие о полярных и неполярных плоскостях и осях . . 53 Особенные точки, прямые и плоскости. Кратность точек . 54 Точное определение понятия односторонней розетки . . . 56 ГЛАВА 3. СИММЕТРИЯ ФИГУР С ОСОБЕННОЙ ТОЧКОЙ .57 Зеркально-поворотнаяось симметрии и ее частный случай — центр симметрии. Значение этих элементов дляизучениясимметрии кристаллов. Параллельность и антипараллельность ориентированных отрезков и плоскостей . . . . 57 Ось симметрии с перпендикулярной плоскостью. Вращающиесячасти машин. Кристаллы. Симметрияэлектрического вольтова столба и цилиндрического магнита . . . . 62
Стр.3
4ОГЛАВЛЕНИЕ Комбинацияглавной оси с продольными и поперечными плоскостями симметрии. Снежинки, детали машин, предметы быта ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 66 Комбинацияглавной оси с поперечными осями второго порядка. Скрученные формы. Вращение плоскости поляризации . .. ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 67 Другая комбинация главной оси с плоскостями и осями второго порядка . ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 71 Правильные многогранники . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Два вида симметрии шара. Оптически вращающие жидкости. Сферолиты ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 75 Полный обзор видов симметрии фигур с особенной точкой. Сферические и стереографические проекции элементов симметрии .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 79 Два типа фигур с особенной точкой. Односторонние и двусторонние розетки ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 82 Сопоставление симметрии кристаллов и организмов. Координатные и бескоординатные обозначениявидов симметрии 82 КалейдоскопыФедорова длявоспроизведенияфигур с особенной точкой .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 85 Симметричные системы эквивалентных точек. Молекулы . 86 Симметричные пучки прямых и многогранника. Простые формы . . ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 89 Симметрияи структурные формулы молекул . . . . . . . . 92 Симметриянаправленных величин. Векторы и тензоры . . 93 Заключительные замечания... .. .. ... .. ... .. . 96 ГЛАВА 4. СИММЕТРИЯ БОРДЮРОВ . . . . . ... .. ... .. 97 Ось переносов как необходимый элемент симметрии бордюров. Декорирование подземных переходов и проходов метро . . ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 97 Плоскость скользящего отражения .. ... .. ... .. . 100 Комбинацияоси переносов с поперечными осями второго порядка. Декорирование проходов для встречного движения102 Другие виды симметрии бордюров . .. ... .. ... .. . 104 Калейдоскопы дляобразованиябордюров .. .. ... .. . 109 Обзор семи видов симметрии бордюров ... .. ... .. . 109 ГЛАВА 5. СИММЕТРИЯ ЛЕНТ .. ... .. .. ... .. ... .. 112 Винтоваяось симметрии второго порядка . . . . . . . . . . 112 Тридцать один вид симметрии лент .. ... .. ... .. . 114 Вырезывание лент из бумаги . . . . . . ... .. ... .. . 117
Стр.4
ОГЛАВЛЕНИЕ 5 ГЛАВА 6. СИММЕТРИЯ СТЕРЖНЕЙ . . . . . ... .. ... .. 119 Рациональные и иррациональные винтовые оси симметрии. Винт ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 119 Общаяидея вывода всех видов симметрии стержней . . . 121 Стержни, составленные из элементарных фигур с одной осью симметрии . ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 121 Стержни, порождаемые фигурами одной зеркально-поворотной осью . . . ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 124 Стержни, порождаемые фигурами с симметрией n : m (ось n и поперечнаяплоскость симметрии) . . . . . . . . . 126 Стержни, порождаемые фигурами с симметрией n · m (ось n и продольные плоскости симметрии) .. ... .. . 127 Стержни, порождаемые фигурами с симметрией n :2 (ось n и поперечные оси второго порядка) . Стержни, порождаемые фигурами с симметрией   2n и продольные плоскости симметрии) ... .. ... .. . 130 . . ... .. . 128 2n·m (ось Стержни, порождаемые фигурами с симметрией m· n : m (ось n, продольные и поперечные плоскости симметрии) . 131 Обзор типов симметрии стержней с конечными и бесконечными переносами . . . . ... .. .. ... .. ... .. . 131 Предельные типы симметрии стержней. Валы со шкивами. Винты. Одномерные континуумы и дисконтинуумы . . . . 133 Некоторые обобщения. Единый принцип построения симметричных фигур в трехмерном пространстве . . . . . . . 140 ГЛАВА 7. СИММЕТРИЯ СЕТЧАТЫХ ОРНАМЕНТОВ. ДВУМЕРНЫЕ КОНТИНУУМЫ И СЕМИКОНТИНУУМЫ .. . 146 Плоские сетки .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 147 Семнадцать видов симметрии сетчатых орнаментов. Примеры народных орнаментов ... .. .. ... .. ... .. . 151 Проекции элементов симметрии длясетчатых орнаментов. Координатные и бескоординатные обозначениявидов симметрии .. ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 167 Сетчатый орнамент в природе, технике и искусстве . . . . 170 Суперпозициясетчатых орнаментов и ее технические применения. Формула Вульфа–Брагга. Биения .. ... .. . 172 Вырезывание сетчатых орнаментов из бумаги . ... .. . 183 Калейдоскопы длясетчатых орнаментов .. .. ... .. . 184 Параллелогоны и планигоны, их использование дляпаркетов186 Правильные системы точек. Закон сохраненияпроизведений кратности точек на их относительные числа . . . . . 188 Плоские изогоны и изоэдры. Паркеты . ... .. ... .. . 190
Стр.5
6ОГЛАВЛЕНИЕ Смешение стилей и особенности восприятия вертикальных плоскостей . . ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 194 Односторонние плоские континуумы . ... .. ... .. . 197 Односторонние плоские семиконтинуумы . . . . . . . . . . 200 ГЛАВА 8. СИММЕТРИЯ СЛОЕВ . ... .. .. ... .. ... .. 203 Элементы симметрии слоев ... .. .. ... .. ... .. . 203 Общаяидея вывода, изображенияи обозначения симметричных слоев . .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 204 Восемьдесят видов симметрии слоев .. ... .. ... .. . 205 Двусторонние плоские континуумы и семиконтинуумы . . 205 Систематика групп симметрии . .. .. ... .. ... .. . 210 ГЛАВА 9. СИММЕТРИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ПРОСТРАНСТВ — ДИСКОНТИНУУМОВ И КОНТИНУУМОВ .. .. ... .. 213 Калейдоскопы дляобразования трехмерно-периодических дисконтинуумов наивысшей симметрии ... .. ... .. . 214 Пространственные решетки и группы параллельных переносов . . ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 217 Двести тридцать пространственных групп симметрии дисконтинуума. Структура кристаллов .. ... .. ... .. . 221 Плотнейшаяукладка шаров. Ее значение для кристаллографии и строительной техники . . . . ... .. ... .. . 231 Параллелоэдры и стероэдры Федорова ... .. ... .. . 237 Закон кратных отношений в структурной кристаллографии и химии . ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 238 Пространственные семиконтинуумы с двумяосями непрерывных переносов. Примеры семиконтинуумов первого рода241 Семиконтинуумы с одной осью непрерывных переносов . . 243 Симметриятрехмерного континуума . . ... .. ... .. . 244 ГЛАВА 10. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ГРУПП. КЛАССИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ГРУППЫ . ... .. ... .. 248 Определение понятия группы. Группы преобразований геометрических и физических объектов. Абстрактные группы .. ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 248 Пример кристаллографической группы 2/m. Группы перестановок и ортогональных матриц, изоморфные группе 2/m250 Некоторые свойства групп. Подгруппы. Фактор-группы. Гомоморфное соответствие групп . . . . ... .. ... .. . 254
Стр.6
ОГЛАВЛЕНИЕ 7 Расширения групп с помощью прямых, полупрямых и условных произведений. Кристаллографические группы как расширениягрупп вращений . ... .. .. ... .. ... .. . 257 Пространственные (федоровские) группы Φ как расширениятрансляционных групп T с помощью кристаллографических групп G и изоморфных им групп по модулю GT .264 ГЛАВА 11. ГРУППЫ ОБОБЩЕННОЙ СИММЕТРИИ. АНТИСИММЕТРИЯ И ЦВЕТНАЯ СИММЕТРИЯ .. .. ... .. 276 Точечные кристаллографические группы антисимметрии как расширенияклассических кристаллографических групп с помощью групп 1, 2,m, ¯ 1, 4(mod 2), ¯ 4(mod 2) .. .. . 276 Пространственные (шубниковские) группы антисимметрииШкак расширенияклассических (федоровских) групп Ф или как расширениятрансляционных групп Т .. .. . 282 Точечные кристаллографические группы цветной симметрии как расширенияклассических кристаллографических групп с помощью групп цветных подстановок P и G(P)∗ .291 Пространственные (беловские) группы цветной симметрии Б как расширенияклассических (федоровских) пространственных групп Ф или как расширениятрансляционных групп Т .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 308 Границы теории симметрии. Другие обобщения. . . . . . 317 ГЛАВА 12. СИММЕТРИЯ В НАУКЕ И ИСКУССТВЕ. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ. СИММЕТРИЗАЦИЯ И ДИССИММЕТРИЗАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ. ПРИНЦИП СИММЕТРИИ ДЛЯ СОСТАВНЫХ СИСТЕМ .. .. ... .. ... .. 322 Симметриякак закон строения целостных систем и метод исследованияструктурных закономерностей . . . . . . . . 322 Законы преобразованияи симметрияфизических величин (приближение однородного континуума). Предельные группы антисимметрии и цветной симметрии .. ... .. . 327 Законы преобразованияи симметрия физических величин (приближение периодического дисконтинуума). Пространственные тензоры на цветных группах ... .. ... .. . 335 Составные системы. Принцип суперпозиции групп симметрии. Законы измененияи сохранения симметрии . . . 343 Связь симметрии со свойствами систем. Симметрия физических уравнений и законов. Законы сохраненияв фазовые переходы. .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 352
Стр.7
8ОГЛАВЛЕНИЕ Симметрияи диссимметрия в искусстве. Законы композиции. Структурно-системные методы анализа художественных произведений ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 366 Заключение. Эвристическое значение принципов симметрии. Симметриякак философская категория .. ... .. . 381 Литература .. ... .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. 388 Дополнение 417 А. Л.Талис. Симметрия тетракоординированных и тетраэдрических структур в рамках алгебраической геометрии ... .. 419 Введение . . . ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 419 I. Определенияи терминология[35,36] . .. ... .. ... .. . 421 1. Конечные проективные плоскости и конфигурации . . . 421 2. N-мерные платоновы тела (политопы). Расслоение Хопфа [34,36–40] . 3. Решетки корней, двоичные коды [34,40–42] . ... .. . 431 II. Конфигурации и определяемые ими порождающие кластеры алмазоподобных структур . ... .. .. ... .. ... .. . 437 1. Параллелоэдр алмаза и другие 14-вершинные кластеры, как евклидовы реализации подконфигураций конфигурации Фано 73 ... .. .. ... .. ... .. . 437 2. КонфигурацияМебиуса–Кантора 83 иобъединение двух полиэдров Бернала Z8 [35–37,44–47] . . . . . 443 3. Конфигурации (93)1, (93)2, (93)3,их особые подконфигурациииопределяемые имикластеры [35,44, 47,50] . . . ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 444 4. КонфигурацияДезарга 103 и алломорфное отображение 20-вершинного кластера алмаза в додекаэдр [19,44, 51] ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 447 5. Конечные проективные плоскости PG(2, 3) иPG(2, 4). Кластеры алмазоподобных структур, содержащие икосаэдры в координационных сферах [44,45,53] . 449 6. Несамодуальные и недезарговы конфигурации и определяемые ими порождающие кластеры алмазоподобных структур с сильно искаженными тетраэдрическими углами [44,50] . . . . . . ... .. ... .. . 458 III. Система порождающих кластеров алмазоподобных структур 462 1. Политопы {3, 3, 5} и {240},решетка E8 и порождающие кластеры алмазоподобных (тетракоординированных) и тетраэдрических (металлических) структур... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 462 . . ... .. .. ... .. ... .. . 428
Стр.8
ОГЛАВЛЕНИЕ 9 2. Система порождающих кластеров тетраэдрических структур... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 469 3. Система порождающих кластеров алмазоподобных структур... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 475 Заключение .. ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 479 Литература .. ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 482 С. В.Петухов. Симметрии в биологии . . . . . ... .. ... .. 489 Неевклидовы биосимметрии и золотой вурф ... .. ... .. . 490 Симметрии в системе генетического кода .. ... .. ... .. . 493 Бинарные субалфавиты ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 495 Бипериодическаятаблица генетического кода .. .. ... .. . 498 Матрицы генетического кода и золотое сечение . .. ... .. . 505 Матричные операции с геноматрицами . .. ... .. ... .. . 509 Об атрибутивной теории кодирования.. .. ... .. ... .. . 515 Генетический код и лингвистика ... .. .. ... .. ... .. . 517 Правила вырожденности генетического кода и хроноциклическаяконцепия .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 520 Правила расщеплениягенетического кода и их параллелизм с законами Менделя... .. ... .. .. ... .. ... .. . 524 Теориячетырех проаллелей . .. ... .. .. ... .. ... .. . 530 Генетические секвенции как тетра-множества . . . . . . . . . . 533 Почему число генетически кодируемых аминокислот равно 20? 536 Расщепление множества 20 аминокислот на подмножества из 8 и 12 аминокислот по специфике количества протонов в молекулах ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 539 Системный анализ атомов углерода в элементах генетического кода . . . ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 540 Литература .. ... .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. . 542 Указатель таблиц . . . . . ... .. ... .. .. ... .. ... .. 547 Указатель символов .. .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. 548 Предметный указатель .. ... .. ... .. .. ... .. ... .. 552
Стр.9