자연계에는 왜 대칭성이 많은건가요?

Question

자연과학에서 왜 대칭성이 자연계에서 자주 나타나는지 알고 싶고요 대칭성이 자연 현상에 미치는 영향도 궁금합니다 설명 바랍니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

자연계에서 대칭성이 많은 이유는, 대칭이 자연에 존재하는 패턴 중 하나이기 때문입니다. 대칭은 자연계에서 균형과 조화를 나타내며, 복잡한 구조를 단순화하여 설명할 수 있도록 도와줍니다.

예를 들어, 동물의 신체 구조를 살펴보면 좌우 대칭인 것이 많습니다. 인간의 얼굴, 새의 날개, 곤충의 다리 등도 좌우 대칭입니다. 그리고 식물의 잎이나 꽃도 대칭 구조를 가지고 있습니다.

또한, 대칭은 자연계에서 에너지와 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 도와줍니다. 대칭 구조를 가진 물체는 작용하는 힘이 대칭축을 중심으로 고르게 분배되기 때문에, 안정적인 상태를 유지하면서 자원을 효율적으로 사용할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

모든 것에는 작용과 반작용이 존재합니다.

대칭만큼 완전한 상태는 이세상에 존재하지 않으면 대칭을 이루려는 성질이 있습니다.

그렇기 때문에 대칭을 이루고 있는것이 많습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

물리적으로 대칭이란, 어떤 계에 특정한 변환을 가했을 때, 물리법칙이 변하지 않고 똑같이 적용될 경우 이 변환에 대해서 대칭이라고 한다. 어떤 변환에 대해 대칭이면 그 대칭성에 해당되는 보존법칙이 존재한다.

Answer 4

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

대칭성이론이라는 것은 초대칭이론과는 다른 이야기입니다.

"초"자가 중요한 것이죠.

사실, 대칭성이론이란 것은 없습니다. 초대칭성 이론은 있어도요.

물론 초대칭도 대칭의 한 종류이니 초대칭이론은 자연계의 대칭성을 이용해 기술하는 물리 이론의 한 일종이라고도 할 수 있겠죠.

자연계에서 대칭성이라는 것은 아주 막강한 힘을 가지고 있습니다.

이 대칭성으로부터, 온갖 보존 법칙이 유도될 수 있죠. 에너지 보존 법칙, 운동량 보존 법칙, 각운동량 보존 법칙 등등요. 그래서, 물리학자들은, 예를 들어, 왜 에너지가 보존되느냐를 물으면, 시간의 흐름에 대한 대칭성이 있어서 그렇다, 하고 대답할 수 있는 거죠.

초끈 이론의 경우, 초대칭성 없이는 보존만 있을 수 있어, 페르미온을 도입하기 위해, 초대칭성이 도입 된 거죠.