文敏黛尔和哈利·斯多摩图艾德·安博利译汉声杂志
什么是对称?
向前走!
左脚,右脚,
左脚,右脚,
左脚,右脚
你玩过摇、摇、摇的游戏吗?收回我的右手,
伸出我的右手,
摇、摇、摇,
再把身儿转个圈。
收回我的左手,
伸出我的左手,
摇、摇、摇,
再把身儿转个圈。
你的右手和你的左手相配。你的右脚和你的左脚相配。你的右肩和你的左肩相配。你有一双右眼和左眼,
它们是相配的。
你有一双右耳和左耳,
它们也是相配的。
这张图的中间有一条线。以这条线为准,两侧的眼睛正好相配,两侧的耳朵也正好相配。
鼻子呢?是不是左右各有一半?下颚呢?是不是左右各有一半?鼻子和下颚正好都位在中线上。
蝴蝶身体两侧的翅膀是平衡相对的。两侧翅膀的大小和形状都相同。当蝴蝶在飞的时候,两侧翅膀有时会完全重叠在一起。
这片叶子中间的线把叶子画分成平均的两个部分。这两个部分的大小和形状都相同。
中间的红线把山字画分成平均的两部分。这两部分的大小和形状都相同。
中间的绿线也把巨字画分为成平均的两个部分。
这一页图中的蝴蝶、叶子、山字和巨字,都被一条中线画分成平均的两部分,而这两部分的形状和大小都相同。这种平均的画分有个名称,我们称之为“对称”。又因为把它们划分成两部分的是一条线,所以我们称这种对称为“线对称”。
你可以在窗户、门、地毯和窗帘的图形上看到线对称。试着沿一条线,把一幅图对折成两半,使左右的图形完全相等。如果一幅图有这样的一条线,那么这幅图是线对称的图形;如果没有,这幅图就不是线对称的图形。这种检查的方式叫“对折试验”。
你可以把线对称的概念运用在设计上。先把一张纸沿中线对折,然后剪出你想要的图形,任何形状都可以。现在,把这张纸摊平。你看到一幅线对称的图形了吗?
摺起来
剪下来
打开来
这条摺线就是对称线
这儿有个实验。把一张纸对折一半,然后再对折一半。在这张四层的纸上戳一个洞,洞的位置要靠近第二次的折线。在打开这张纸之前,先猜一猜纸上会有多少个洞?这些洞的位置会在哪儿?
摺起来再摺一次戳一个洞猜猜看
现在,再照刚才的折法把这张纸折起来,并在靠近纸的另一边戳两个洞,然后将纸摊平。
再戳洞
打开来
把中间的折线涂上红色,另两条折线涂上绿色。
你很容易就可以看出这是个线对称的图形。先看这条红线。红线左边的六个洞和右边的六个洞是对称的。每一个洞到红线的距离,和它所对称的洞到红线的距离相等。
这十二个洞形成一个线对称的图形,它的对称线就是中间这条红线。
再来看看两条绿线。每条绿线左边的三个洞是不是和右边的三个洞对称?如果是,那么这六个洞就形成一个线对称的图形。绿线就是图形的对称线。
拿一张长长的纸。把纸折成像折扇或手风琴的样子。在对折的纸上剪出如图的纸娃娃,但只要剪画虚线的部分。打开这张纸,哇!你会看到一排的纸娃娃。每个纸娃娃本身就是线对称的图形,而整排的纸娃娃也是线对称的图形。
有两个男孩在玩球。其中一个把球抛到空中,传给另一个。如果你用摄影机拍下这个实况,然后用慢动作播出,你会发现球运动的轨迹是一条曲线。
想想看,如果你沿着红线对折,曲线左右的两部分会不会叠在一块儿?如果会,那么对折试验就有用了。红线就是它的对称线。
有些彗星运行的轨迹和球运动的轨迹很类似,只是比较长、比较大而已。因此,科学家运用对称的原理来测出彗星运行的轨迹。
线对称在科学上是很重要的。这儿就有个例子:
图有许多条对称线。只要你沿着虚线把图对折,就很容易看出这种现象。
你曾看过地球绕太阳运转的图片吗?地球所运行的轨道是个椭圆,而不是圆。把这张图影印下来。你能不能把它对折成平均的两部分,来证明它是线对称的图形?你还能不能用另一种方式把它对折?每个椭圆都有两条对称线。
这张图画有三支旗子和两条线。这两条线垂直相交于黑点。我们先来看红线。红线是一号旗和二号旗的对称线。绿线是二号旗和三号旗的对称线。一号旗和三号旗看来似乎是相称的。但它们是对称的吗?不管你怎么试,都找不到一号旗和三号旗的对称线,但这两支旗子的确是对称的。
这是
二号旗
和三号旗的二号旗一号旗
对称线。
这是一号旗和二号旗的对称
。
三号旗
线
这两支旗的绿色顶端以黑点相对称。这两支旗的红色尾端也