Какую роль играет симметрия в эмоциональном восприятии архитектуры города?
От композиции здания в первую очередь зависит впечатление, которое производит архитектурное сооружение. Сочетание различных объемов - высоких и низких, прямолинейных и криволинейных, чередование пространств - открытых и закрытых - вот основные приемы, которые использует зодчий, создавая архитектурные композиции.
Наиболее ясны и уравновешены здания с симметричной композицией . Такие здания были характерны для архитектуры эпохи классицизма.
Впечатление от здания во многом зависит от ритма , т.е. от четкого распределения и повторения в определенном порядке объемов зданий или отдельных архитектурных форм на здании (колонн, окон, рельефов и т.д.). Преобладание элементов вертикального ритма - колонн, арок, проемов, пилястр - создает впечатление облегченности, устремленности вверх. Наоборот, горизонтальный ритм - карнизы, фризы, пояса и тяги - придает зданию впечатление приземистости, устойчивости.
В архитектуре, как и в других видах искусства, существует понятие стиля , т.е. исторически сложившейся совокупности художественных средств и приемов.
Греческие зодчие впервые в истории строительства создали архитектурный ордер , т.е. установили четкие правила художественной обработки внешней формы конструкций, определили порядок размещения деталей и их размеры. Отличали дорический, ионический и коринфский ордеры. Все три ордера имеют одинаковые основные элементы, но отличаются друг от друга пропорциями и декоративной обработкой.

В средние века возник ГОТИЧЕСКИЙ стиль. Готические здания отличаются обилием ажурных, как кружева, украшений, скульптур, орнаментов, поэтому и снаружи, и внутри они производят впечатление легкости и воздушности. Окна, порталы, своды имеют характерную стрельчатую форму. Фасады сооружений обладали зеркальной (осевой) симметрией.

Архитекторы Возрождения создали стиль - РЕНЕССАНС , в котором использовали наследие античного искусства, греческие архитектурные ордеры. Правда, они применили их по-новому, более свободно, с отступлением от античных канонов, в других пропорциях и размерах, в сочетании с другими архитектурными элементами. Здания в стиле ренессанс были строгими по форме, с четкими прямыми линиями. Сохраняется симметрия фасадов.
На картинке покои Франциска 1 в стиле ренессанса.

БАРОККО , пришедший на смену ренессансу, отличается обилием криволинейных форм. Грандиозные архитектурные ансамбли (группа зданий, объединенных общим замыслом) дворцов и вилл, построенных в стиле барокко, поражают воображение обилием украшений на фасадах и внутри зданий. Прямые линии почти отсутствуют. Архитектурные формы изгибаются, громоздятся одна на другую и переплетаются со скульптурой. От этого создается впечатление постоянной подвижности форм.

Все здания, построенные в стиле КЛАССИЦИЗМ , имеют четкие прямолинейные формы и симметричные композиции. На фоне гладких стен выступают портики и колоннады, которые придают сооружениям торжественную монументальность и парадность. Декоративное убранство из барельефов и статуй оживляют облик зданий. Мастера классицизма сознательно заимствовали приемы античности и ренессанса, применяли ордеры с античными пропорциями и деталями.

В начале XX века появился стиль МОДЕРН . Этот стиль - попытка освободиться от долгого подражания античности, желание создать новые формы из новых строительных материалов - металла, стекла, бетона, керамики. Поиск новых форм и освоение новых материалов привели к новым видам композиций. Стиль не имеет строгих симметричных конструкций.
Доходный дом сельско- хозяйственного товарищества " Помещик"

Кроме архитектурных стилей, возникших в истории европейской культуры, существует множество других стилей. РУССКО-ВИЗАНТИЙСКИЙ стиль - встречается в церковном строительстве. Ему присущи небольшие храмы крестово-купольного типа (план передает форму креста, центр которого увенчан куполом на барабане). Украшения сооружений - в античных традициях.
Церковь Сергия в Деулине.

ДРЕВНЕРУССКОМУ стилю характерно превосходное чувство пропорций, совершенство белокаменной кладки, широкое использование декоративных элементов (арочно-колончатые пояса, скульптурные маски, резные рельефы и т.д.). В архитектуре проявляется стремление к свободной планировке, живописности композиции и богатству убранства.

Как и в любом деле, абсолютизация одной идеи не могла привести ни к чему хорошему. Симметрия в архитектуре не составила исключения. "Красота неправильная", асимметрия, стала пробивать себе дорогу, ибо сведение красоты только к симметрии ограничивало богатство ее внутреннего содержания, лишало красоту жизни. Истинную красоту можно постичь только в единстве противоположностей. Вот почему именно единство симметрии и асимметрии определяет сегодня внутреннее содержание прекрасного в искусстве. Симметрия воспринимается нами как покой, скованность, закономерность, тогда как асимметрия означает движение, свободу, случайность.
Примером удивительного сочетания симметрии и асимметрии является Покровский собор (храм Василия Блаженного) на Красной площади в Москве. Эта причудливая композиция из десяти храмов, каждый из которых обладает центральной симметрией, в целом не имеет ни зеркальной, ни поворотной симметрии. Симметричные архитектурные детали собора кружатся в своем асимметричном, беспорядочном танце вокруг его центрального шатра: они то поднимаются, то опускаются, то как бы набегают друг на друга, то отстают, создавая впечатление радости и праздника. Без своей удивительной асимметрии храм Василия Блаженного просто немыслим!

Молекулярная асимметрия была обнаружена и открыта Л. Пастером, которому удалось выделить левые и правые кристаллы винной кислоты. Асимметрия кристаллов кварца - в его оптической активности. В отличие от молекул неживой природы молекулы органических веществ имеют ярко выраженный асимметричный характер.

Если считать, что равновесие характеризуется состоянием покоя и симметрии, а асимметрия связана с движением и неравновесным состоянием, то понятие равновесия играет в биологии не менее важную роль, чем в физике. Всеобщий закон биологии - принцип устойчивого термодинамического равновесия живых систем, определяет специфику биологической формы движения материи. Действительно, устойчивое термодинамическое равновесие (асимметрия) является основным принципом, который не только охватывает все уровни познания живого, но и выступает в качестве ключевого принципа постановки и решения происхождения жизни на земле.

Понятие равновесия может быть рассмотрено не только в статическом аспекте, но и в динамическом. Симметричной считается среда, находящаяся в состоянии термодинамического равновесия, среда с высокой энтропией и максимальным беспорядком частиц. Асимметричная среда характеризуется нарушением термодинамического равновесия, низкой энтропией и высокой упорядоченностью структуры.

При рассмотрении целостного объекта картина меняется. Симметричные системы, например, кристаллы, характеризуются состоянием равновесия и упорядоченности. Но асимметричные системы, которыми являются живые тела, также характеризуются равновесием и упорядоченностью с тем только различием, что в последнем случае имеем дело с динамической системой.

Таким образом, устойчивое термодинамическое равновесие (или асимметрия) статической системы есть другая форма выражения устойчивого динамического равновесия, высокой упорядоченности и структурности организма на всех его уровнях. Такие системы называются асимметричными динамическими системами. Здесь нужно только указать, что структурность носит динамический характер.

Понятие равновесия тоже не является только статическим, имеется и динамический аспект. Состояние симметрии и движения не есть нарушение равновесия вообще, а есть состояние динамического равновесия. Здесь можно говорить о мере симметрии вообще, подобно тому, как в физике оперируют понятием движения.

Асимметрия как разграничивающая линия между живой и неживой природой

Пастером было установлено, что все аминокислоты и белки, входящие в состав живых организмов, являются «левыми», т. е. отличаются оптическими свойствами. Объяснить происхождение «левизны» живой природы он пытался асимметрией, глобальной анизотропией пространства.

Вселенная есть асимметричное целое, и жизнь в таком виде, в каком она представляется, должна быть функцией асимметрии Вселенной и вытекающих отсюда следствий. В отличие от молекул неживой природы молекулы органических веществ имеют ярко выраженный асимметричный характер. Придавая большое значение асимметрии живого вещества, Пастер считал ее именно той единственной, четко разграничивающей линией, которую в настоящее время можно провести между живой и неживой природой, Т.е. тем, что отличает живое вещество от неживого. Современная наука доказала, что в живых организмах, как и в кристаллах, изменениям в строении отвечают изменения свойств.

Для неживой природы характерно преобладание симметрии, при переходе от неживой к живой природе на микроуровне преобладает асимметрия. Асимметрия на уровне элементарных частиц - это абсолютное преобладание в нашей части Вселенной частиц над античастицами.

Все это говорит о большом значении симметрии и асимметрии в живой и неживой природе, показывает их связь с основными свойствами материального мира, со структурой материальных объектов на микро-, макро- и мегауровнях, со свойствами пространства и времени как форм существования материи. Накопленные наукой факты показывают объективный характер симметрии и асимметрии как одних из важнейших характеристик движения и структуры материи, пространства и времени, наряду с такими характеристиками, как прерывное и непрерывное, конечное и бесконечное.

Развитие современного естествознания приводит к выводу, что одним из наиболее ярких проявлений закона единства и борьбы противоположностей является единство и борьба симметрии и асимметрии в структуре симметрии и в процессах, имеющих место в живой и неживой природе, что симметрия и асимметрия являются парными относительными категориями.

Таким образом, симметрия играет роль в сфере математического знания, асимметрия - в сфере биологического знания. Поэтому принцип симметрии - это единственный принцип, благодаря которому есть возможность отличать вещество биогенного происхождения от вещества неживого. Парадокс: мы не можем ответить на вопрос, что такое жизнь, но имеем способ отличать живое от неживого.

Опыты Пастера и Кюри

Еще в прошлом веке Л. Пастер и П. Кюри экспериментально открыли тот факт, что аминокислоты, из которых состоят живые организмы, способны к поляризации света, который через него проходит. Оптические изомеры - два ряда молекул, обладающие правой и левой симметрией. Они неразличимы по своим физико-химическим свойствам. Фильтром, позволяющим их различить, является особенность их симметрии: живое вещество всегда построено из однотипных, как правило, левых оптических изомеров. Ответа - почему так? - пока нет. Но благодаря этому есть возможность отличать живое вещество от неживого.

В распоряжении ученых сейчас есть определенное количества вещества космического происхождения - метеориты, лунный грунт, доставленные американцами в 1968 г. Его изучение показывает, что в космосе происходят процессы, в результате которых могут возникать биологические макромолекулы. Это приводит к мысли, что усложнение организации материи и выход ее в пред-биологическую форму характерны не только для нашей планеты, но пока, к сожалению, нет ни одного фактора, доказывающего, что в ближайшем космосе существует вещество биогенного происхождения. Поэтому предположение, что земная жизнь имеет земное происхождение является наиболее естественной.

Таким образом, открытие Пастера имеет огромное значение для понимания особенностей мирового эволюционного процесса и возникновения жизни. Одним из возможных следствий этого открытия является возможность нового осмысления молекулярного аспекта проблемы происхождения жизни.

Дисимметрия

Дисимметрией называется внутренняя, или расстроенная, симметрия, т.е. отсутствие у объекта некоторых элементов симметрии. Например, у рек, текущих вдоль земных меридианов, один берег выше другого (в Северном полушарии правый берег выше левого, а в Южном - наоборот). По Пастеру, дисимметричной является та фигура, которая не совмещается простым наложением со своим зеркальным отражением.

Величина симметрии дисимметричного объекта может быть сколь угодно высокой. Дисимметрию в самом широком смысле ее понимания можно было бы определить как любую форму приближения от бесконечного симметричного объекта к бесконечно асимметричному.

Антисимметрия

Антисимметрией называется противоположная симметрия, или симметрия противоположностей. Она связана с переменой знака фигуры: частицы - античастицы, выпуклость - вогнутость, черное - белое, растяжение - сжатие, вперед - назад и т.д.

Это понятие можно объяснить примером с двумя парами черно-белых перчаток. Если из куска кожи, две стороны которой окрашены соответственно в белый и черный цвета, сшить две пары черно-белых перчаток, то их можно различать по признаку правизны - левизны, по цвету - черноты и белизны, иначе говоря, по признаку знакоинформатизма и некоторому другому знаку. Операция антисимметрии состоит из обыкновенных операций симметрии, сопровождаемых переменой второго признака фигуры.

Симметрию и дисимметрию можно рассматривать, по крайней мере, в трех аспектах:

Как фундаментальные (общеизвестные) объективные законы, в соответствии с которыми должна протекать материальная и духовная жизнь человечества;

Как особый предмет исследования;

Как средство познания.

В последнем качестве они могут выступать сами по себе, а лишь в результате адекватного отражения их человеком - в виде соответствующих научных и эстетических категорий.

ОПЕРАЦИИ СИММЕТРИИ

Познакомимся с основными понятиями классической симметрии, операциями симметрии. Можно выделить следующие операции симметрии:

Отражение в плоскости симметрии (отражение в зеркале);

Поворот вокруг оси симметрии (поворотная симметрия);

Отражение в центре симметрии (инверсия);

Перенос (трансляция) фигуры на расстояние;

Винтовые повороты.

Архитектура современного города многообразна, насыщена, интересна. Порой город напоминает нечто хаотичное и бесформенное, однако, это не так. Архитектура города, как музыка увлекает своей многогранностью и неповторимостью форм. Нам далеко не безразлично, а, напротив, интересно и познавательно узнать больше об архитектуре нашего города и архитектуре городов мира. Мы пришла к выводу, что даже на первый взгляд, почти все в архитектуре подчинено гармонии, соразмерности и четкости. Поэтому мы решили выбрать темой своей исследовательской работы - тему «Симметрия – основа гармонии в архитектуре»

Симметрия является фундаментальным свойством природы, представление о котором, как отмечал академик В. И. Вернадский (1863-1945), «слагалось в течение десятков, сотен, тысяч поколений". «Изучение археологических памятников показывает, что человечество на заре своей культуры уже имело представление о симметрии и осуществляло ее в рисунке и в предметах быта.

Надо полагать, что применение симметрии в первобытном производстве определялось не только эстетическими мотивами, но в известной мере и уверенностью человека в большей пригодности для практики правильных форм".

Это слова другого нашего замечательного соотечественника, посвятившего изучению симметрии всю свою долгую жизнь, академика А. В. Шубникова (1887- 1970).

А между тем само понятие симметрии возникло еще несколько столетий до н. э. из наблюдений Пифагора, который ею определял красоту человеческого тела и вообще красоту. Были найдены греками и числовые закономерности симметрии и гармонии. Первоначальное понятие о геометрической симметрии как о гармонии пропорций, как о “соразмерности”, что и означает в переводе с греческого слово “симметрия”, с течением времени приобрело универсальный характер и было осознано как всеобщая идея инвариантности (неизменности) относительно некоторых преобразований.

Посмотрим в толковый словарь русского языка Ушакова.

СИММЕТРИЯ [греч. symmetria] – пропорциональность, соразмерность в расположении частей целого в пространстве, полное соответствие (по расположению, величине) одной половины целого другой половине.

Давайте также заглянем в энциклопедический словарь.

СИММЕТРИЯ в геометрии - свойство геометрических фигур.

Фигура симметрична относительно точки (центр симметрии), если ее точки попарно лежат на прямых, проходящих через центр симметрии, по разные стороны и на равных расстояниях от него. Этот вид симметрии называется центральной симметрией. .

Две точки, лежащие на одном перпендикуляре к данной плоскости (или прямой) по разные стороны и на одинаковом расстоянии от нее, называются симметричными относительно этой плоскости (или прямой). Фигура (плоская или пространственная) симметрична относительно прямой (оси симметрии) или плоскости (плоскости симметрии), если ее точки попарно обладают указанным свойством. Но это только один из видов симметрии, которую изучает математика, так называемая осевая симметрия. Примеры осевой симметрии представлены на следующем рисунке:

В пространстве аналогом оси симметрии является плоскость симметрии. Например, куб симметричен относительно плоскости, проходящей через его диагональ. Имея в виду оба случая (плоскости и пространства), этот вид симметрии иногда называют зеркальной. Название это оправдано тем, что обе части фигуры, находящиеся по разные стороны от оси симметрии или плоскости симметрии, похожи на некоторый объект и его отражение в зеркале.

Кроме зеркальной симметрии рассматривается центральная или поворотная симметрия. В этом случае переход частей в новое положение и образование исходной фигуры происходит при повороте этой фигуры на определенный угол вокруг точки, которая обычно называется центром поворота. Отсюда и приведенные выше названия указанного вида симметрии. Например, куб при повороте вокруг точки пересечения его диагоналей на угол 90° в плоскости, параллельной любой грани, перейдёт в себя. Поэтому можно сказать, что куб является фигурой центрально симметричной или обладающей поворотной симметрией.

Еще одним видом симметрии является переносная симметрия. Этот вид симметрии состоит в том, что части целой формы организованы таким образом, что каждая следующая повторяет предыдущую и отстоит от нее на определенный интервал в определенном направлении. Этот интервал называют шагом симметрии. Переносная симметрия обычно используется при построении бордюров. В произведениях архитектурного искусства ее можно увидеть в орнаментах или решетках, которые используются для их украшения. Переносная симметрия используются и в интерьерах зданий.

Различные виды симметрии применяют в особой области убранства архитектуры - орнаментальном декоре. Орнамент - ритмично повторяющийся рисунок, основанный на симметричной композиции его элементов и выражаемый линией, цветом или рельефом. Исторически сложилось несколько типов орнаментов на основе двух источников - природных форм и геометрических фигур.

Основные типы орнаментов - сетчатые, прямолинейные (ленточные) орнаментальные полосы, круговые (кольцевые) орнаментальные композиции, центрические (розеты), основанные на симметрии многоугольников, и др. Примеры сетчатого геометрического орнамента можно увидеть в композициях ряда металлических решеток и оград, плиточных покрытий полов, в декоративном решении стен с узорной кирпичной кладкой.

Ленточный орнамент использован в карнизах античных и в росписях древнерусских храмов. Розеты различных видов симметрии применяются, например, в заполнении кессонов потолков, в русских цветных рельефных изразцах. Орнаментальные заполнения филенок, пилястр и панно чаще имели симметричные композиции, за исключением стилей рококо и модерн, где встречались асимметричные.

Кроме того, существует более общее понятие симметрии. В “Кратком Оксфордском словаре” симметрия определяется как “красота, обусловленная пропорциональностью частей тела или любого целого, равновесием, подобием, гармонией, согласованностью”.

2. 2. Архитектура

2. 2. 1. Общие понятия

Архитектура – удивительная область человеческой деятельности. В ней тесно переплетены и строго уравновешены наука, техника, искусство. Только соразмерное, гармоничное сочетание этих начал делает возводимое человеком сооружение памятником архитектуры. Архитектура - один из древнейших и значительнейших по своему воздействию видов искусства. Формы архитектурных произведений образуют своеобразный язык, воздействующий на эмоции человека.

Из всех видов искусств архитектура, пожалуй, ближе всех к математике: ведь в основе конструкций лежат точнейшие расчеты. В древности, кроме известных ныне девяти муз, существовала и муза математики, то есть математика почиталась искусством наравне с астрономией, муза которой входит в состав свиты Аполлона – предводителя всех муз. Так и представляешь себе, что по одну сторону Математики стоит Архитектура, а по другую – Музыка, которая тоже не существует без ритма, без счета, без которых, в свою очередь, нет гармонии.

«Архитектура, что за вещь?» - такой вопрос задал в конце XVIII века друг великого русского зодчего В. И. Баженова – Ф. В. Каржавин. И сам же на него ответил: «Она есть строение естественное и художественное», где под словом «естественное» подразумевал материальную основу постройки. Ведь любое сооружение создано из дерева, камня, кирпича, металла, бетона с применением определенных конструкций. Но если в этом сооружении не заложено, не запроектировано и не воплощено некоей художественной идеи, оно не имеет отношения к искусству, а тем самым – к архитектуре.

Одним из художественных средств, которые использует архитектор, является композиция здания. От неё в первую очередь зависит впечатление, которое оставляет архитектурное сооружение. Особенность архитектуры как искусства заключается в создании единства архитектурной композиции из множества архитектурных форм.

Сочетание различных объёмов – высоких и низких, прямолинейных и криволинейных, чередование пространств - открытых и закрытых – вот основные приёмы, которые использует зодчий при создании архитектурной композиции. Простейшее средство создания единства - придание объему здания простой геометрической формы. В сложном ансамбле здания единство достигается соподчинением: главному объему (композиционному центру) подчиняются второстепенные части здания. Композиционными средствами является также и ориентация частей архитектурного сооружения в сторону композиционного центра.

Средством создания обеспечения гармонии и единства архитектурной композиции является также ритм. Это происходит за счет повторяемости элемента. Ритм - закономерное чередование одинаковых или однохарактерных элементов композиции и интервалов между ними, динамично развивающиеся по вертикали и горизонтали, либо по обоим направлениям. Преобладание элементов вертикального ритма – колонн, арок, проёмов, пилястр – создаёт впечатление облегчённости, устремлённости вверх. Наоборот, горизонтальный ритм – карнизы, фризы, пояса и тяги – придаёт зданию впечатление приземистости, устойчивости.

2. 2. 2. Симметрия в архитектуре

Важное средство достижения единства и художественной выразительности композиции в архитектуре - симметрия.

Соразмерность - таково древнее значение слова «симметрия». Античные философы считали симметрию, порядок и определенность сущностью прекрасного. Архитекторы, художники, даже поэты и музыканты с древнейших времён знали законы симметрии. В классической архитектуре господствуют прямые линии, углы, круги, равенство колонн, окон, арок, сводов. Здания с симметричной композицией наиболее ясны и уравновешены.

Строго симметрично строятся геометрические орнаменты. Симметрия - проявление завершенности, устойчивости и законченности формы. Симметрия является одним из действенных средств организации объемов и пространств.

Симметрия - одна из распространенных форм проявления ритмического начала в архитектуре, она присутствует практически в любом архитектурном сооружении, если не в общем построении композиции, то в ее деталях и частях.

В архитектуре наиболее распространен простейший вид симметрии - зеркальная. В композиции жилого дома часто существует несколько плоскостей симметрии: одна - является плоскостью симметрии для всей композиции в целом, а остальные - частные, соответствующие отдельным членениям здания.

В крупных зданиях со сложной функциональной схемой симметричное построение композиции трудно осуществимо. В этих случаях в архитектуре применяют асимметрию. Средством создания единства в асимметричных композициях является зрительное равновесие частей по массе, фактуре, цвету и пр. Роль асимметрии в композиции архитектурных форм - в выявлении динамики художественного образа сооружения. В сложных композициях могут сочетаться симметрия и асимметрия - два противоположных метода организации пространственной формы в архитектуре. В современной архитектуре чаще встречаются композиции со смешанной организацией построения, состоящие как из симметричных, так и несимметричных зданий, образующие асимметричный ансамбль. Выбор приема зависит от ряда причин - функциональных требований, особенностей генерального плана или участка, окружающей среды, задач образной выразительности.

Элементы симметрии всегда содержатся в асимметричной композиции. Это относится не только к частностям и деталям, как оконные и дверные проемы, которые в современной архитектуре бывают также асимметричными, но и к более крупным частям или к общей схеме построения.

Соподчиненность частей - основное средство объединения асимметричной композиции. Соподчинение проявляется в соотношении размеров, расстановке силуэтных и пластических акцентов, в направленности системы пространств и объемов к главным частям здания, расположение которых не совпадает с геометрическим центром. Композиционная связь частей строится относительно оси равновесия, а не оси симметрии.

2. 2. 3. Архитектурные стили.

Как область искусства архитектура оформляется в культурах Месопотамии и Египта, а как авторское искусство она складывается к V в. до н. э. в античной Греции.

Вплоть до середины XII в. архитектура, находясь в синтезе с живописью, скульптурой, декоративным искусством, занимала среди них главенствующее положение. В архитектуре, как и в других видах искусства, существует понятие стиля, то есть исторически сложившейся совокупности художественных средств и приёмов.

Великие стили - романский, готика, ренессанс, барокко, классицизм, ампир (как вариация позднего классицизма) - обычно признаются равноправными и равнозначными. На самом же деле великие стили охватывают то большую, то меньшую область культуры, то ограничиваются отдельными искусствами, то подчиняют себе все искусства или даже все главные стороны культуры, сказываются в науке, богословии, быте.

Архитектурные стили менялись с течением времени.

Первобытное общество.

В III-II тысячелетии до н. э. появились сооружения из огромных каменных глыб – мегалиты. К ним относятся:

1) менгиры – вертикальные камни более 2 м высотой;

2) дольмены – врытые в землю камни, на которых покоилась каменная плита;

3) кромлехи – сложные сооружения из огромных глыб в виде круговых оград (знаменитый кромлех Стоунхендж).

Это было зарождение, начало архитектуры.

Архитектура Древнего Египта.

Самые известные памятники Древнего царства (ХХVIII-ХХIII в. в. до н. э.) – пирамиды – усыпальницы египетских фараонов. Начинает развиваться искусство рельефа, вырезанное в камне. Изображение заливалось краской, появлялся цветной силуэт.

Древняя Греция.

Греческие зодчие впервые в истории строительства создали архитектурный ордер. Они установили чёткие правила обработки внешней формы конструкций, определили порядок размещения деталей и их размеры. Отличали дорический, ионический и коринфский ордеры. Все три ордера имеют одинаковые основные элементы, но отличаются друг от друга пропорциями и декоративной обработкой.

Ордерная система Древней Греции не утратила своего практического значения до сегодняшнего дня. Идеальная геометрия греческого храма воплощала представления о божественной гармонии мира как о математическом совершенстве.

Древний Рим.

Римляне стремились к пышности и парадности в архитектуре. Строительство гигантских сооружений должно было свидетельствовать о могуществе и величии Рима. Примерами архитектуры Древнего Египта могут служить следующие сооружения:

1) Колизей (70-90г. г. н. э.) – самый большой амфитеатр древнего мира;

2) Пантеон (125 г. н. э.) – «храм всех богов» с куполом (43,2 м в диаметре);

3) триумфальные арки – возводились римлянами в честь военных побед;

4) мемориальные колонны – мраморная колонна Траяна (высота 38м) -

В честь военных побед этого императора (II в. н. э.).

Архитектура Византии (падение Римской империи).

Шедевром византийских зодчих стал собор Софии в Константинополе (ныне Стамбул), купол 31,4 м. в диаметре. Через 40 окон в нижней части купола проникало такое обилие света, что будто не здание освещено солнцем, а оно само излучает свет. 916 лет в соборе звучали христианские песнопения. В ХV в. турки завоевали Константинополь и переделали храм Святой Софии в мусульманскую мечеть.

Романский стиль.

Художественный стиль, связанный с античной культурой Рима, получил распространение в странах Западной и Центральной Европы в период раннего средневековья (Х – ХIII в. в.).

Зодчие позаимствовали многое в романской (в переводе с лат. romanus - «римский») архитектуре – столбы, колонны, арки, поэтому и стиль в архитектуре был назван романским.

Отличительные особенности романского стиля – простые и массивные сооружения из камня. Основными постройками в этот период становятся храм-крепость и замок-крепость. Романский стиль сложился в эпоху феодальной раздробленности, и поэтому функциональное назначение романской архитектуры - оборона. Девиз романского стиля «Мой дом - моя крепость», в равной мере определял архитектурные особенности как светских, так и культовых построек. Главным элементом композиции выбора, монастыря или замка становится башня - донжон. Вокруг нее располагались остальные постройки, составленные из простых геометрических форм - кубов, призм, цилиндров. Основным отличительным элементом романского здания является полуциркульная арка.

Романский стиль сменяется готическим в течение более ста лет - от середины XII в. до середины XIII в. Простые формы романской архитектуры постепенно переходят в усложненный готический стиль.

Романский стиль в архитектуре сменился готическим (итал. gotico - «готский» - германское племя – готы, жившие у берегов Балтийского моря) – художественный стиль возникший в середине ХII в. во Франции. Самые знаменитые сооружения готического стиля – соборы. Соборы стали светлее и, по сравнению с романскими, в два раза выше за счет стрельчатых арок, остроконечных шатровых крыш и фронтонов. Высокие своды соборов, цветные витражи, сквозь которые лились потоки света, торжественные звуки органа – все это поражало воображение людей, внушало им мысль о святости божественной власти. Готические здания отличаются обилием ажурных, как кружева, украшений, скульптур, орнаментов, поэтому и снаружи, и внутри они производят впечатление легкости и воздушности. Окна, порталы, своды имеют характерно стрельчатую форму. Колонны, поддерживающие теперь своды, становятся тонкими и собранными в пучки. Главный фасад (классический пример - Собор в Амьене) обрамляется по бокам обычно двумя башнями, не симметричными, а слегка отличающихся друг от друга. Над входом, как правило, красуется огромное витражное окно-роза. Фасады сооружений обладают зеркальной (осевой) симметрией. Готический стиль был распространен почти во всей Европе, кроме стран, где исповедовали православие (Россия, Болгария, Сербия, Греция). Наибольшего расцвета готика достигла во Франции и Германии.

Ренессанс – (франц. - «возрождение»).

Архитекторы той эпохи стремились возродить зодчество «золотого века» - античности. Искусство Ренессанса не просто заимствовало архитектурные формы античности, но применяло их в новых композициях, по – новому, более свободно, с отступлением от античных канонов, в других пропорциях и размерах, в сочетании с другими архитектурными элементами. Здания в стиле ренессанс были строгими по форме, с четкими прямыми линиями. Архитектурные ансамбли представляли собой ясные, завершенные геометрические системы как выражение волевого, организующего начала, в котором каждому элементу присуща выраженная законченность, проявляющаяся и в сосредоточенности здания вокруг замкнутого симметричного двора, и в строгой симметрии фасада.

Характерными сооружениями эпохи Возрождения являются дворцы-палаццо Флоренции, Венеции, всемирно известный Собор Святого Петра (Ватикан) и др.

Ренессанс усложняется, и за ним является барокко.

Стиль барокко (итал. bаrоcco - «причудливый», «странный»), пришедший на смену ренессансу (ХVI – середина ХVIII в.), отличается обилием форм. Во времена барокко на первом месте стояла пышность. Здания обязательно украшались причудливыми фасадами, лепкой, множеством скульптур. Грандиозные архитектурные ансамбли поражают воображение обилием украшений на фасадах и внутри зданий. Прямые линии почти отсутствуют. Архитектурные формы изгибаются, громоздятся одна на другую и переплетаются со скульптурой. От этого создается впечатление постоянной подвижности форм. Барокко - один из главных архитектурных стилей в европейских странах.

Основатель эпохи барокко – великий Микеланджело Буонарроти. Последователи «последнего из титанов», двигаясь по пути усложнения, практически отказываются от симметрии в композиции, открывая совершенно новые возможности стены. Она как бы лишается самой главной своей черты – надёжности и монументальности, зато приобретает небывалую прежде пластику и динамику. Возникают здания с выпуклым или даже с криволинейным фасадом. Яркий пример – барочный фасад церкви Сан Карло у четырёх фонтанов Франческо Барромини.

Правильный орнамент с бордюрной симметрией, свойственный Ренессансу, а еще раньше готике, а после барокко – классицизму, уступает место свободному узору. Узоры делаются трехмерными, резными, или двухмерными - в технике инкрустации или наложения украшений. Орнаментальная симметрия на основе ритмического повторения какой-либо фигуры – чужда барочному стилю.

Со временем пышные, тяжеловесные формы и симметричные композиции барокко сменились на игривую легкость причудливых асимметричных форм и легкие нежные краски нового стиля - рококо.

В начале ХVIII в. во Франции возникает грациозный, прихотливый стиль рококо (фр. – rocaille - «осколки камней», «раковина»). В орнаментах этого стиля преобладают морские раковины. Тоже пышная декоративность, но в рококо детали оформления измельчены. Цвета барокко – яркие, насыщенные. А в рококо – светлые, мягкие. Любимое сочетание – белое с позолотой. Барокко – потрясает богатством, необычностью. Рококо – привлекает внимание комфортом, интимностью. В искусстве рококо господствует грациозный, прихотливый, орнаментальный ритм. Для рококо характерно тяготение к асимметрии композиций.

Стиль рококо просуществовал несколько десятилетий. Затем снова происходит возвращение к простому, и в результате на смену рококо приходит классицизм.

Классицизм (лат. classicus – «образцовый»).

Этот стиль возник приблизительно с 70 годов ХVIII в. во Франции.

Классицизм продолжал античные традиции. Строгий порядок, ясность и организованность – вот дух классицизма. Основной эстетический постулат классицизма - верность природе, закономерной разумности мира с объективно присущей ему красотой, находящей выражение в симметрии, пропорции, мере, гармонии, которые и должны воссоздаваться в искусстве в совершенном виде.

Постройки классицизма отличаются ясностью, уравновешенностью, четким и спокойным ритмом, выверенностью пропорций. Главными законами построения архитектурной композиции были симметрия, акцентирование центра, гармоническое соподчинение частей и целого. Для архитектуры классицизма характерны следующие черты: горизонталь преобладает над вертикалью; композиционно выделяется ось симметрии; фасад украшен ордерным декором, пилястрами, капителями, карнизами; преобладают четкие геометрические формы. Популярны были центрические планы, обеспечивающие равноценность восприятия со всех сторон. Все здания, построенные в стиле классицизма, имеют четкие прямолинейные формы и симметричные композиции. На фоне гладких стен выступают портики и колоннады, которые придают сооружениям торжественную монументальность и парадность.

Декоративное убранство из барельефов и статуй оживляют облик зданий. Мастера классицизма сознательно заимствовали приемы античности и ренессанса, применяли ордеры с античными пропорциями и деталями. Развитие этого стиля в некоторых странах завершил ампир.

Ампир – (фр. «империя»).

Возник во Франции на рубеже ХVIII – ХIХ в. в. и сложился в период правления Наполеона, в эпоху Великой Французской революции и отличался ярко выраженным гражданским пафосом. В период империи Наполеона искусство должно было прославлять военные успехи и достоинства правителя. Отсюда происходит увлечение строительством различного рода триумфальных арок, памятных колонн, обелисков. Ампир стремился приблизиться к античности больше, чем классицизм.

Основная особенность стиля - сочетания массивных геометрических форм с воинскими эмблемами – мечами, венками, щитами, кольями. Источником стиля является римская скульптура, от неё ампир унаследовал торжественную суровость и четкость композиции

Модерн (арт-нуво) – (фр. – «современный»).

В начале ХХ века появился стиль модерн. Этот стиль - попытка освободиться от долгого подражания античности, желание создать новые формы из новых строительных материалов – металла, стекла, бетона, керамики. Здания в стиле модерн не похожи ни на какие классические образцы, они рождены ничем не скованной фантазией зодчего. Для модерна характерны плавные изгибы стен, криволинейные очертания окон и дверей, отсутствие симметрии, живописность цветовых решений. Фасады домов были асимметричны и походили на текучие образования, созданные одновременно и природой, и человеком.

В стиле модерн строились в основном городские особняки и загородные виллы.

Рационализм, функционализм.

Ведущее направление в архитектуре - удобное и приспособленное для городской жизни, т. е. функциональное. Известный представитель этого стиля – французский архитектор Ле Корбюзье. И сейчас используются его находки современными архитекторами. Сторонники этого стиля (урбанисты), считали, что современный город должен состоять из гигантских домов – небоскребов.

Кроме архитектурных стилей, возникших в истории европейской культуры, существует множество других стилей.

Русско-византийский стиль встречается в церковном строительстве. Ему присущи небольшие храмы крестово–купольного типа (план передает форму креста, центр которого увенчан куполом на барабане). Украшения сооружений – в античных традициях.

2. 3. Исследовательская часть.

Архитектурные сооружения, созданные человеком, большей своей части симметричны. Они приятны для глаза, их люди считают красивыми. С чем это связано? Здесь можно высказать только предположения.

Во-первых, все мы с вами живем в симметричном мире, который обусловлен условиями жизни на планете Земля, прежде всего существующей здесь гравитацией. И, скорее всего, подсознательно человек понимает, что симметрия это форма устойчивости, а значит существования на нашей планете. Поэтому в своих творениях он интуитивно стремится к симметрии.

Во-вторых, окружающие человека люди, растения, животные и вещи симметричны. Однако при ближайшем рассмотрении оказывается, что природные объекты (в отличие от рукотворных) только почти симметричны. Но это не всегда воспринимает глаз человека. Глаз человека привыкает видеть симметричные объекты. Они воспринимаются как гармоничные и совершенные.

Симметрия воспринимается человеком как проявление закономерности, а значит внутреннего порядка. Внешне этот внутренний порядок воспринимается как красота. Симметричные объекты обладают высокой степенью целесообразности - ведь симметричные предметы обладают большей устойчивостью и равной функциональностью в разных направлениях. Все это привело человека к мысли, что чтобы сооружение было красивым оно должно быть симметричным. Симметрия использовалась при сооружении культовых и бытовых сооружений в Древнем Египте. Украшения этих сооружений тоже представляют образцы использования симметрии. Но наиболее ярко симметрия проявляется в античных сооружениях Древней Греции, предметах роскоши и орнаментов, украшавших их. С тех пор и до наших дней симметрия в сознании человека стала объективным признаком красоты.

Исследование.

1. Тадж-Махал, Агра, Индия.

Архитектура Тадж-Махала основана на абсолютной симметрии. Здесь каждый элемент стоит на своем месте и совершенно вписывается в главную структуру. Здесь все кратно четырем. Мавзолей и две мечети из красного песчаника по бокам от него, построены в вымощенном мрамором парке. Парк делится на 4 равные части каналами, пересекающимися в центре, каждая из частей, в свою очередь, делится на 4 части более узкими каналами. Здание стоит на довольно высокой квадратной платформе (56х56 м), углы которой "срезаны", образуя неравносторонний октаэдр. Большой купол, поднимается на 74-метровую высоту, опираясь на четыре стены и на маленькие арки. Ширина всех четырех стен одинакова, т. е. они образуют в своем основании квадрат.

Главное здание мавзолея расположено на высокой террасе и окружено четырьмя минаретами, которые слегка отклоняются в стороны от мавзолея, чтобы в случае землетрясения они не обрушились на него.

Тадж-Махал полностью симметричен, за исключением саркофага Шах-Джахана, который расположен не по центру в склепе под основным этажом. С левой стороны от усыпальницы находится мечеть из красного песчаника. Справа точная копия мечети. Здание мечети из красного песчаника и дворец, который обращен к Мекке к западу от главного здания также симметричны. Весь комплекс имеет осевую симметрию. Усыпальница имеет центральную симметрию относительно гробницы Мумтаз-Махал. Единственным нарушением этой симметрии является гробница Шах-Джахана, которую там соорудили после его смерти.

В орнаментах и мозаиках, которые украшают мавзолей, мы видим применение таких видов симметрии, как трансляционная (перенос), поворотная, скользящая и др.

Тадж-Махал поражает идеальной симметрией, что можно увидеть на следующем рисунке: рис. 8. Симметрия Тадж-Махала.

2. Площадь Регистан, Самарканд, Узбекистан

Ансамбль состоит из трех медресе, расположенных симметрично на трех сторонах почти квадратной площади: с западной стороны находится медресе Улугбека, с востока - медресе Шер-Дор и с юга - медресе Тилля Кари. Фасады медресе расположены так, что объединяющая их площадь воспринимается как открытый с одной стороны грандиозный двор с тремя громадными порталами. Медресе Улугбека зеркально повторено в медресе Шер-Дор, хотя они немного различаются структурно (отсутствие мечетей и дополнительный вход через боковой фасад). Это, видимо, связано с тем, что Коран запрещал симметрию полностью в зеркальном отображении. Ансамбль очень гармоничен и величественен. Геометрически четкие объемы сопоставлены в ясном ритме. Массивность зданий уравновешивается порталами со стрельчатыми арками и вертикалями минаретов. Каждый сантиметр зданий украшен яркой, цветной геометрией, растительными и эпиграфическими узорами. Мы видим поразительную гармонию больших и малых форм, изящный рисунок мозаики, яркий декор, монументальность, чёткость симметрии. Все это ставит медресе в один ряд с лучшими архитектурными памятниками.

Основу всего композиционного замысла составляют колоннады. Колоннада имеет характер полуокружности, которая естественно переходит в широкую площадь, тогда как площадь сливается с улицей. Колоннада состоит из 94 колонн высотою около 13 метров. Она поставлена, как и все здание, на высокий цоколь, облицованный гранитом.

В собор ведут три входа: северный (со стороны Невского проспекта), южный и западный. В каждом из них три двери. Входы подчеркнуты строгими шестиколонными портиками с широкими ступенями. Перед Казанским собором симметрично установлены памятники М. И. Кутузову и М. Б. Барклаю-де-Толли, полководцам, разгромившим армию Наполеона.

Храм не имеет центрической композиции, а имеет удлиненную форму плана в виде вытянутого (латинского) креста. Главный вход в собор с шестиколонным портиком расположен с западной стороны, по оси основного продольного нефа, но главный фасад является боковой стороной здания, обращенной к Невскому проспекту. Казанский собор тесно связан с Невским проспектом.

Стоит только посмотреть на Казанский собор, чтобы убедиться в том, что соблюдение симметрии являлось первым правилом архитектора при его проектировании. Если мы мысленно проведем вертикальную линию через шпиль на куполе и вершину фронтона, то увидим, что с двух сторон от нее абсолютно одинаковые части сооружения (колоннады и здания собора). Но оказывается, что в Казанском соборе есть еще одна, «несостоявшаяся» симметрия.

Дело в том, что по канонам православной церкви вход в собор должен быть с востока, он должен быть с улицы, которая находится справа от собора и идет перпендикулярно Невскому проспекту. Но, с другой стороны Воронихин понимал, что собор должен быть обращен к главной магистрали города. И тогда он сделал вход в собор с востока, но задумал еще один вход, который украсил прекрасной колоннадой. Чтобы сделать здание совершенным, а значит симметричным, такая же колоннада должна была располагаться с другой стороны собора. Тогда, если бы мы посмотрели на собор сверху, то план его имел бы не одну, а две оси симметрии. Но замыслам архитектора было не суждено сбыться.

Казанский собор обладает простотой и ясностью пропорций, соразмерностью форм и сдержанностью. В элементах декора собора применяются различные виды симметрии. .

4. Дом Пашкова, Москва.

Дом Пашкова - архитектурный комплекс, построенный в стиле классицизма, состоящий из трехэтажного главного корпуса, увенчанного бельведером, и двухэтажных флигелей, соединенных с ним одноэтажными галереями.

Здесь симметрия - основа архитектурного замысла, позволяющая организовать обширное городское пространство.

Симметрия и уравновешенность отдельных частей, как и классическая форма построения из трёх частей, здесь соблюдены в полной мере. Три объема - центральный, более высокий и два боковых, более низких, - соединены с центром в единое целое галереями. Высокая средняя часть с бельведером подчеркивает центр дворца, а боковые портики композиционно подчеркивают эту ось. Парадность главного фасада подчёркнута его симметрией.

Декоративная отделка всех стен центрального дома высокими пилястрами в сочетании со стройными колоннами портика усиливает впечатление не только стройности, но и изящества сооружения.

5. Храм Христа Спасителя, Москва.

Внимательно рассмотрим изображение храма Христа Спасителя. Через середину купола проведём вертикальную прямую (рис. и увидим что левая и правая стороны храма совершенно одинаковы, т. е. все части храма симметричны относительно прямой. А это значит, что в олицетворении своего плана Константин Тон строго придерживался законов симметрии.

6. Беседки на берегу Головинских прудов, Москва.

В архитектуре беседок используется осевая (зеркальная) симметрия в окнах, в колоннах, в арках. Также присутствуют и поворотная симметрия 2-го порядка.

По мнению А. Н. Греча: «Еще одна деталь должна быть отмечена в связи с михалковскими беседками – их симметричное расположение». На самом деле, первая небольшая беседка, стоящая на одном из берегов Головинского пруда, имеет оригинальную форму и увенчана белокаменной вазой. Вторая беседка, парная первой, стоит в парке с противоположной стороны пруда. .

7. Останкинский дворец, Москва.

Рассмотрим правую и левую часть этого архитектурного сооружения. Мы видим, что они зеркально симметричны относительно плоскости, проходящей через середину фасада здания. Каждая деталь в симметричной системе существует как двойник своей обязательной паре, расположенной по другую сторону оси, и благодаря двойственности отдельных элементов сооружение “читается” целиком даже при восприятии с одной стороны. Тип симметрии – зеркальная. Симметрия объединяет композицию. Расположение главного элемента по оси подчеркивает его значимость, усиливает целостность композиции. Это хорошо видно на снимке. Кроме того, симметрия используется не только в самом здании, но и в его наружном декоративном убранстве и в интерьерах.

8. Собор Василия Блаженного, Москва.

В архитектурном облике собора присутствует удивительное сочетание симметрии и асимметрии. Все восемь церквей (четыре осевые, четыре поменьше между ними) увенчаны луковичными главами и сгруппированы вокруг возвышающейся над ними девятой столпообразной Покровской церкви, завершённой шатром с маленькой главкой. Все девять церквей объединены общим основанием, обходной галереей и внутренними сводчатыми переходами.

В целом эта причудливая композиция из десяти храмов не имеет ни зеркальной, ни поворотной симметрии. Однако, есть точка, с которой собор абсолютно симметричен.

Отдельные композиции из храмов обладают центральной, осевой (зеркальной) и поворотной симметрией. Симметричные архитектурные детали собора располагаются асимметрично, беспорядочно вокруг его центрального шатра: они то поднимаются, то опускаются, то, как бы набегают друг на друга, то отстают, создавая впечатление радости и праздника. Церкви увенчаны луковичными куполами, ни один из которых по архитектурному убранству не повторяет другие. Каждый купол украшен карнизами, кокошниками, окнами, нишами. Порталы собора сплошь покрыты орнаментальной растительной резьбой, в которой присутствуют переносная и скользящая симметрия.

Этот собор исключительный! Он создает ощущение праздничности и нарядности. Такого мы не видели нигде! Казалось бы, разнородные детали, но вместе они создают поистине уникальный и гармоничный ансамбль. И он не мыслим без своей асимметрии!

Заключение.

Исследования показали, что все виды симметрии используются при проектировании и конструировании архитектурных сооружений и оформлении фасадов зданий. Симметрия является основой гармонии в градостроении. Использование принципов симметрии зависит от функционального содержания объекта. Она применима для сооружений с центричной композицией и главного объекта большого архитектурного комплекса. Симметрия создает парадную торжественность, благодаря чему часто использовалась архитекторами при строительстве многих крупнейших объектов прошлого. Но в настоящее время все более широкое распространение получают сооружения из сложных функциональных элементов, которые трудно решить целиком по симметричной схеме. Применяется асимметричная композиция, которая обеспечивает более экономичные решения при более удобной функциональной взаимосвязи между элементами, лучшем использовании рельефа, более гармоничном взаимодействии с окружающим пространством.

Асимметричная композиция подобно симметричной гармонична, подчинена закономерностям, но создана не по законам геометрического равенства, а по принципу гармонического единства архитектурных форм, несимметрично расположенных в пространстве. Основной принцип ее построения - поиск зрительного равновесия всех частей. Равновесие данной композиции, созданной в соответствии с законами гармонии, обеспечивает асимметричной композиции совершенство, от которого нельзя ничего ни отнять, ни прибавить и которое свойственно в основном симметричной композиции.

Симметрия и асимметрия могут применяться также совместно для различных частей композиции: одна для отдельных элементов, а другая для их взаимного сочетания. Это сочетание может привести к большей выразительности ансамбля. Примером такого сочетания симметрии и асимметрии в архитектуре является Собор Василия Блаженного в Москве. При отсутствии симметрии в сооружении целом отдельные части этого собора симметричны и это создает гармонию.

1. Принципы симметрии являются основополагающими для любого архитектора, но вопрос о соотношении между симметрией и асимметрией каждый архитектор решает по-разному. Асимметричное в целом сооружение может являть собой гармоническую композицию симметричных элементов.

2. Удачное решение определяется талантом зодчего, его художественным вкусом и его пониманием прекрасного. Удачных решений может быть много, но неизменным остается одно – стремление архитектора к гармонии, а это в той или иной степени связано с симметрией.

Хотелось бы, чтобы современные архитекторы при проектировании зданий и других архитектурных сооружений использовали различные виды симметрии не только для украшения фасадов, но и при планировке. Также хотелось бы, чтобы при реставрации старых зданий не нарушался архитектурный стиль того времени, таящий в себе тайну и многолетнюю историю.

Каждый вопрос экзамена может иметь несколько ответов от разных авторов. Ответ может содержать текст, формулы, картинки. Удалить или редактировать вопрос может автор экзамена или автор ответа на экзамен.

ТИПЫ СИММЕТРИЙ

Понятия симметрии и асимметрии фигурируют в науке с древнейших времен скорее в качестве эстетического критерия, чем строго научных определений. До появления идеи симметрии математика, физика, естествознание в целом напоминали отдельные островки безнадежно изолированных друг от друга и даже противоречивых представлений, теорий, законов. Симметрия характеризует и знаменует собой эпоху синтеза, когда разрозненные фрагменты научного знания сливаются в единую, целостную картину мира. В качестве одной из основных тенденций этого процесса выступает математизация научного знания.

Симметрию принято рассматривать не только как основополагающую картину научного знания, устанавливающую внутренние связи между системами, теориями, законами и понятиями, но и относить ее к атрибутам таким же фундаментальным, как пространство и время, движение. В этом смысле симметрия определяет структуру материального мира, всех его составляющих. Симметрия обладает многоплановым и многоуровневым характером. Например, в системе физических знаний симметрия рассматривается на уровне явлений, законов, описывающих эти явления, и принципов, лежащих в основе этих законов, а в математике - при описании геометрических объектов. Симметрия может быть классифицирована как:

• структурная;
• геометрическая;
• динамическая, описывающая соответственно кристаллографический, математический и физический аспекты данного понятия.

Простейшие симметрии представимы геометрически в нашем обычном трехмерном пространстве и потому наглядны. Такие симметрии связаны с геометрическими операциями, которые приводят рассматриваемое тело к совпадению с самим собой. Говорят, что симметрия проявляется в неизменности (инвариантности) тела или системы по отношению к определенной операции. Например, сфера (без каких-либо меток на ее поверхности) инвариантна относительно любого поворота. В этом проявляется ее симметричность. Сфера с меткой, например, в виде точки, совпадает сама с собой лишь при повороте, после которого в исходное положение попадает метка на ней. Наше трехмерное пространство изотропно. Это означает, что как и сфера без меток, оно совпадает с самим собой при любом повороте. Пространство неразрывно связано с материей. Поэтому наша Вселенная также изотропна. Пространство кроме того однородно. Это означает, что оно (и наша Вселенная) обладает симметрией относительно операции сдвига. Той же симметрией обладает и время.

Кроме простых (геометрических) симметрий в физике широко встречаются весьма сложные, так называемые динамические симметрии, то есть симметрии, связанные не с пространством и временем, а с определенным типом взаимодействий. Они не являются наглядными, и даже простейшие из них, например, так называемые калибровочные симметрии , затруднительно пояснить без использования довольно сложной физической теории. Калибровочным симметриям в физике также отвечают некоторые законы сохранения. Например, калибровочная симметрия электромагнитных потенциалов приводит к закону сохранения электрического заряда.

В ходе общественной практики человечество накопило много фактов, свидетельствующих как о строгой упорядоченности, равновесии между частями целого, так и о нарушениях этой упорядоченности. В этой связи можно выделить следующие пять категорий симметрии:

• симметрия;
• асимметрия;
• дисимметрия;
• антисимметрия;
• суперсимметрия.

Асимметрия

Асимметрия - это несимметрия, т.е. такое состояние, когда симметрия отсутствует. Но еще Кант говорил, что отрицание никогда не является простым исключением или отсутствием соответствующего положительного содержания. Например, движение - это отрицание своего предыдущего состояния, изменение объекта. Движение отрицает покой, но покой не есть отсутствие движения, так как очень мало информации и эта информация ошибочна. Отсутствия покоя, как и движения, не бывает, поскольку это две стороны одной и той же сущности. Покой - это другой аспект движения.

Полного отсутствия симметрии также не бывает. Фигура, не имеющая элемента симметрии, называется асимметричной. Но, строго говоря, это не так. В случае асимметричных фигур расстройство симметрии просто доведено до конца, но не до полного отсутствия симметрии, так как эти фигуры еще характеризуются бесконечным числом осей первого порядка, которые также являются элементами симметрии.

Асимметрия связана с отсутствием у объекта всех элементов симметрии. Такой элемент неделим на части. Примером является рука человека. Асимметрия - это категория, противоположная симметрии, которая отражает существующие в объективном мире нарушения равновесия, связанные с изменением, развитием, перестройкой частей целого. Так же, как мы говорим о движении, имея в виду единство движения и покоя, так же симметрия и асимметрия - две полярные противоположности объективного мира. В реальной природе нет чистых симметрии и асимметрии. Они всегда находятся в единстве и непрерывной борьбе.

На разном уровне развития материи присутствует то симметрия (относительный порядок), то асимметрия (тенденция нарушения покоя, движение, развитие), но всегда эти две тенденции едины и их борьба абсолютна. Реальные, даже самые совершенные кристаллы далеки по своей структуре от кристаллов идеальной формы и идеальной симметрии, рассматриваемой в кристаллографии. В них имеются существенные отступления от идеальной симметрии. Они имеют и элементы асимметрии: дислокации, вакансии, оказывающие влияние на их физические свойства.

Определения симметрии и асимметрии указывают на универсальный, общий характер симметрии и асимметрии как свойств материального мира. Анализ понятия симметрии в физике и математике (за редким исключением) имеет тенденцию к абсолютизации симметрии и трактовке асимметрии как отсутствия симметрии и порядка. Антипод симметрии выступает как понятие чисто негативное, но заслуживающее внимания. Значительный интерес к асимметрии возник в середине XIX века в связи с опытами Л. Пастера по изучению и разделению стереоизомеров.

Дисимметрия

Дисимметрией называется внутренняя, или расстроенная, симметрия, т.е. отсутствие у объекта некоторых элементов симметрии. Например, у рек, текущих вдоль земных меридианов, один берег выше другого (в Северном полушарии правый берег выше левого, а в Южном - наоборот). По Пастеру, дисимметричной является та фигура, которая не совмещается простым наложением со своим зеркальным отражением. Величина симметрии дисимметричного объекта может быть сколь угодно высокой. Дисимметрию в самом широком смысле ее понимания можно было бы определить как любую форму приближения от бесконечно симметричного объекта к бесконечно асимметричному.

Антисимметрия

Антисимметрией называется противоположная симметрия, или симметрия противоположностей. Она связана с переменой знака фигуры: частицы - античастицы, выпуклость - вогнутость, черное - белое, растяжение - сжатие, вперед - назад и т.д. Это понятие можно объяснить примером с двумя парами черно-белых перчаток. Если из куска кожи, две стороны которой окрашены соответственно в белый и черный цвета, сшить две пары черно-белых перчаток, то их можно различать по признаку правизны - левизны, по цвету - черноты и белизны, иначе говоря, по признаку знакоинформатизма и некоторому другому знаку. Операция антисимметрии состоит из обыкновенных операций симметрии, сопровождаемых переменой второго признака фигуры.

Суперсимметрия

В последние десятилетия XX века стала развиваться модель суперсимметрии, которая была предложена российскими теоретиками Гельфандом и Лихтманом. Упрощенно говоря, их идея состояла в том, что, подобно тому как существуют обычные размерности пространства и времени, должны иметься экстра-размерности, которые можно измерить в так называемых числах Грассмана. Как говорил С. Хокинг, даже научные фантасты не додумались до чего-нибудь столь же странного, как размерности Грассмана. В нашей обычной арифметике, если число 4 умножить на 6, - это то же самое, что 6 умножить на 4. Но странность чисел Грассмана состоит в том, что если X умножить на Y, то это равно минус Y умножить на X. Чувствуете, как это далеко от наших классических представлений о природе и методах ее описания?

Симметрию можно рассматривать и по формам движения или так называемым операциями симметрии. Можно выделить следующие операции симметрии:

• отражение в плоскости симметрии (отражение в зеркале);
• поворот вокруг оси симметрии (поворотная симметрия );
• отражение в центре симметрии (инверсия);
• перенос (трансляция ) фигуры на расстояние;
• винтовые повороты;
• перестановочная симметрия.

Отражение в плоскости симметрии

Отражение - это наиболее известная и чаще других встречающаяся в природе разновидность симметрии. Зеркало в точности воспроизводит то, что оно "видит", но рассмотренный порядок является обращенным: правая рука у вашего двойника в действительности окажется левой, так как пальцы расположены на ней в обратном порядке. Всем, наверное, с детства знаком фильм "Королевство кривых зеркал", где имена всех героев читались в обратном порядке. Зеркальную симметрию можно обнаружить повсюду: в листьях и цветах растений, архитектуре, орнаментах. Человеческое тело, если говорить лишь о наружном виде, обладает зеркальной симметрией, хотя и не вполне строгой. Более того, зеркальная симметрия присуща телам почти всех живых существ, и такое совпадение отнюдь не случайно. Важность понятия зеркальной симметрии вряд ли можно переоценить.

Зеркальной симметрией обладает все, допускающее разбиение на две зеркально равные половинки. Каждая из половинок служит зеркальным отражением другой, а разделяющая их плоскость называется плоскостью зеркального отражения, или просто зеркальной плоскостью. Эту плоскость можно назвать элементом симметрии, а соответствующую операцию - операцией симметрии. С трехмерными симметричными узорами мы сталкиваемся ежедневно: это многие современные жилые здания, а иногда и целые кварталы, ящики и коробки, громоздящиеся на складах, атомы вещества в кристаллическом состоянии образуют кристаллическую решетку - элемент трехмерной симметрии. Во всех этих случаях правильное расположение позволяет экономно использовать пространство и обеспечивать устойчивость.

Замечательным примером зеркальной симметрии в литературе является фраза-"перевертыш": "А роза упала на лапу Азора". В этой строке центром зеркальной симметрии является буква "н", относительно которой все остальные буквы (не учитывая пропуски между словами) расположены во взаимно противоположной очередности.

Поворотная симметрия

Внешний вид узора не изменится, если его повернуть на некоторый угол вокруг оси. Симметрия, возникающая при этом, называется поворотной симметрией. Примером может служить детская игра "вертушка" с поворотной симметрией. Во многих танцах фигуры основаны на вращательных движениях, нередко совершаемых только в одну сторону (т.е. без отражения), например, хороводы.

Листья и цветы многих растений обнаруживают радиальную симметрию. Это такая симметрия, при которой лист или цветок, поворачиваясь вокруг оси симметрии, переходит в себя. На поперечных сечениях тканей, образующих корень или стебель растения, отчетливо бывает видна радиальная симметрия. Соцветия многих цветков также обладают радиальной симметрией.

Отражение в центре симметрии

Примером объекта наивысшей симметрии, характеризующим эту операцию симметрии, является шар. Шаровые формы распространены в природе достаточно широко. Они обычны в атмосфере (капли тумана, облака), гидросфере (различные микроорганизмы), литосфере и космосе. Шаровую форму имеют споры и пыльца растений, капли воды, выпущенной в состоянии невесомости на космическом корабле. На метагалактическом уровне наиболее крупными шаровыми структурами являются галактики шаровой формы. Чем плотнее скопление галактик, тем ближе оно к шаровой форме. Звездные скопления - тоже шаровые формы.

Трансляция, или перенос фигуры на расстояние

Трансляция, или параллельный перенос фигуры на расстояние - это любой неограниченно повторяющийся узор. Она может быть одномерной, двумерной, трехмерной. Трансляция в одном и том же или противоположных направлениях образует одномерный узор. Трансляция по двум непараллельным направлениям образует двумерный узор. Паркетные полы, узоры на обоях, кружевные ленты, дорожки, вымощенные кирпичом или плитками, кристаллические фигуры образуют узоры, которые не имеют естественных границ. При изучении орнаментов, используемых в книгопечатании, были обнаружены те же элементы симметрии, что и в рисунке выложенных кафельными плитами полов. Орнаментальные бордюры связаны с музыкой. В музыке элементы симметричной конструкции включают в себя операции повторения (трансляции) и обращения (отражения). Именно эти элементы симметрии обнаруживаются и в бордюрах. Хотя в большинстве случаев музыка не отличается строгой симметрией, в основе многих музыкальных произведений лежат операции симметрии. Особенно заметны они в детских песенках, которые, видимо, поэтому так легко и запоминаются. Операции симметрии обнаруживаются в музыке средневековья и Возрождения, в музыке эпохи барокко (нередко в весьма изощренной форме). Во времена И.С. Баха, когда симметрия была важным принципом композиции, широкое распространение получила своеобразная игра в музыкальные головоломки. Одна из них заключалась в решении загадочных "канонов". Канон - это одна из форм многоголосной музыки, основанной на проведении темы, которую ведет один голос, в других голосах. Композитор предлагал какую-нибудь тему, а слушателям требовалось угадать операции симметрии, которые он намеревался использовать при повторении темы.

Природа задает головоломки как бы противоположного типа: нам предлагается завершенный канон, а мы должны отыскать правила и мотивы, лежащие в основе существующих узоров и симметрии, и наоборот, отыскивать узоры, возникающие при повторении мотива по разным правилам. Первый подход приводит к изучению структуры вещества, искусства, музыки, мышления. Второй подход ставит нас перед проблемой замысла или плана, с древних времен волнующей художников, архитекторов, музыкантов, ученых.

Винтовые повороты

Трансляцию можно комбинировать с отражением или поворотом, при этом возникают новые операции симметрии. Поворот на определенное число градусов, сопровождаемый трансляцией на расстояние вдоль оси поворота, порождает винтовую симметрию - симметрию винтовой лестницы. Пример винтовой симметрии - расположение листьев на стебле многих растений. Головка подсолнечника имеет отростки, расположенные по геометрическим спиралям, раскручивающимся от центра наружу. Самые молодые члены спирали находятся в центре. В таких системах можно заметить два семейства спиралей, раскручивающихся в противоположные стороны и пересекающихся под углами, близкими к прямым. Но какими бы интересными и привлекательными ни были проявления симметрии в мире растений, там еще много тайн, управляющих процессами развития. Вслед за Гете, который говорил о стремлении природы к спирали, можно предположить, что движение это осуществляется по логарифмической спирали, начиная всякий раз с центральной, неподвижной точки и сочетая поступательное движение (растяжение) с поворотом вращения.

Перестановочная симметрия

Дальнейшее расширение количества физических симметрий связано с развитием квантовой механики. Одним из специальных видов симметрии в микромире является перестановочная симметрия. Она основана на принципиальной неразличимости одинаковых микрочастиц, которые движутся не по определенным траекториям, а их положения оцениваются по вероятностным характеристикам, связанным с квадратом модуля волновой функции. Перестановочная симметрия и заключается в том, что при "перестановке" квантовых частиц не изменяются вероятностные характеристики, квадрат модуля волновой функции - величина постоянная.

Симметрия подобия

Еще один тип симметрии - симметрия подобия, связанная с одновременным увеличением или уменьшением подобных частей фигуры и расстояний между ними. Примером такого рода симметрии служит матрешка. Очень широко распространена такая симметрия в живой природе. Ее демонстрируют все растущие организмы.

Вопросы симметрии играют решающую роль в современной физике. Динамические законы природы характеризуются определенными видами симметрии. В общем смысле под симметрией физических законов подразумевают их инвариантность по отношению к определенным преобразованиям. Необходимо также отметить, что рассмотренные типы симметрии имеют определенные границы применимости. Например, симметрия правого и левого существует только в области сильных электромагнитных взаимодействий, но нарушается при слабых. Изотопическая инвариантность справедлива только при учете электромагнитных сил. Для применения понятия симметрии можно ввести некую структуру, учитывающую четыре фактора:

• объект или явление, которое исследуется;
• преобразование, по отношению к которому рассматривается симметрия;
• Инвариантность каких-либо свойств объекта или явления, выражающая рассматриваемую симметрию. Связь симметрии физических законов с законами сохранения;
• границы применимости различных видов симметрии.

Изучение свойств симметрии физических систем или законов требует привлечения специального математического анализа, в первую очередь представлений теории групп, наиболее развитой в настоящее время в физике твердого тела и кристаллографии.СИММЕТРИЯ В ЖИВОЙ ПРИРОДЕ

Преобладание симметрии характерно для неживой природы, хотя наблюдается асимметрия на уровне элементарных частиц (абсолютное преобладание в нашей части Вселенной частиц над античастицами). При переходе от неживой к живой природе на микроуровне возрастает роль асимметрии. Это говорит о большом значении симметрии и асимметрии в неживой и живой природе, показывает их связь с основными свойствами материального мира, со структурой материальных объектов на микро-, макро- и мегауровнях, со свойствами пространства и времени как форм существования материи. Накопленные наукой факты показывают объективный характер симметрии и асимметрии как одних из важнейших характеристик движения и структуры материи, пространства и времени, наряду с такими характеристиками, как прерывное и непрерывное, конечное и бесконечное. Развитие современного естествознания приводит к выводу, что одним из наиболее ярких проявлений закона единства и борьбы противоположностей является единство и борьба симметрии и асимметрии в процессах, имеющих место в живой и неживой природе, что симметрия и асимметрия являются парными относительными категориями.

Симметрия играет основную роль в сфере математического знания, асимметрия - в сфере биологического знания. Поэтому принцип симметрии - это единственный принцип, благодаря которому есть возможность надежно отличать вещество биогенного происхождения от вещества неживого. Парадокс: мы не можем ответить на вопрос, что такое жизнь, но имеем способ отличать живое от неживого.

Если считать, что равновесие характеризуется состоянием покоя и симметрии, а асимметрия связана с движением и неравновесным состоянием, то понятие равновесия играет в биологии не менее важную роль, чем в физике. Всеобщий закон биологии -принцип устойчивого термодинамического равновесия живых систем, определяет специфику биологической формы движения материи. Действительно, устойчивое термодинамическое равновесие является основным принципом, который не только охватывает все уровни познания живого, но и выступает в качестве ключевого принципа постановки и решения вопроса о происхождении жизни на Земле. Понятие равновесия может быть рассмотрено не только в статическом аспекте, но и в динамическом. Симметричной считается среда, находящаяся в состоянии термодинамического равновесия, среда с высокой энтропией и максимальным беспорядком частиц. Асимметричная среда характеризуется нарушением термодинамического равновесия, низкой энтропией и высокой упорядоченностью структуры.

При рассмотрении целостного объекта картина меняется. Симметричные системы, например кристаллы, характеризуются состоянием равновесия и упорядоченности. Но асимметричные системы, которыми являются живые тела, также характеризуются равновесием и упорядоченностью с тем только различием, что в последнем случае имеем дело с динамической системой. Таким образом, устойчивое термодинамическое равновесие (или асимметрия) статической системы есть другая форма выражения устойчивого динамического равновесия, высокой упорядоченности и структурности организма на всех его уровнях. Такие системы называются асимметричными динамическими системами. Здесь нужно только указать, что структурность носит динамический характер.

Теперь уместно связать симметрию с энтропией живых организмов. Известно, что переход вещества на более высокую степень организации, упорядоченности снижает энтропию как меру хаотичности. Но наибольшей симметрией обладает как раз равновесное хаотическое состояние. Значит, уменьшение энтропии неизбежно приводит к уменьшению симметрии, т.е. увеличению асимметрии живых организмов. Чем выше уровень организации материи, тем меньше энтропия и симметрия. Для снижения энтропии живых организмов как открытых систем, обменивающихся энергией и материей (пища и отправления) с окружающей средой, необходима энергия, причем значительная, которая вырабатывается в соответствующих частях клеток (митохондриях) живых организмов за счет пищи, т.е. поглощения энергии внешней среды (Солнца и биосферы). Образно выражаясь, мы забираем от природы более организованную структурированную материю, обладающую меньшей энтропией, а отдаем ей неструктурированную материю, обладающую большей энтропией. "Питаемся", с энергетической физической точки зрения, отрицательной энтропией, а отдаем положительную энтропию. И когда в естественных условиях этот баланс нарушается, то наступает некоторое динамическое равновесие - обмен энтропией между человеком и окружающей средой стабилизируется, энтропия системы человек - окружающая среда возрастает, и живой организм гибнет (энтропия его возросла). Поэтому биологическая смерть живого организма - это рост энтропии до ее уровня в окружающей среде. Повышение же энергетического потенциала в живом организме при "нормальном" обмене энтропией с окружающей средой увеличивает химическую активность клеток и дает возможность самовоспроизведения и развития.

По мере упорядочения живых организмов, их усложнения в ходе развития жизни асимметрия все больше и больше превалирует над симметрией, вытесняя ее из биохимических и физиологических процессов. Однако и здесь имеет место динамический процесс: симметрия и асимметрия в функционировании живых организмов тесно связаны. Внешне человек и животные симметричны, однако их внутреннее строение существенно асимметрично. Если у низших биологических объектов, например низших растений, размножение идет симметрично, то у высших имеет место явная асимметрия, например разделение полов, где каждый пол вносит в процесс самовоспроизведения свойственную только ему генетическую информацию. Так, устойчивое сохранение наследственности есть проявление в известном смысле симметрии, а в изменчивости проявляется асимметрия. В целом же глубокая внутренняя связь симметрии и асимметрии в живой природе обусловливает ее возникновение, существование и развитие.

Вселенная есть асимметричное целое, и жизнь в таком виде, в каком она представляется, должна быть функцией асимметрии Вселенной и вытекающих отсюда следствий. В отличие от молекул неживой природы молекулы органических веществ имеют ярко выраженный асимметричный характер (хиральность ). Придавая большое значение асимметрии живого вещества, Пастер считал ее именно той единственной, четко разграничивающей линией, которую в настоящее время можно провести между живой и неживой природой, т.е. тем, что отличает живое вещество от неживого. Современная наука доказала, что в живых организмах, как и в кристаллах, изменениям в строении отвечают изменения свойств.

Внимательно приглядевшись к природе, можно увидеть общее даже в самых незначительных вещах и деталях, найти проявления симметрии. Форма листа дерева не является случайной: она строго закономерна. Листок как бы склеен из двух более или менее одинаковых половинок, одна из которых расположена зеркально относительно другой. Симметрия листка упорно повторяется, будь то гусеница, бабочка, жучок и т.п.

Радиально-лучевой симметрией обладают цветы, грибы, деревья. Здесь можно отметить, что на не сорванных цветах и грибах, растущих деревьях плоскости симметрии ориентированы всегда вертикально. Определяя пространственную организацию живых организмов, прямой угол организует жизнь силами гравитации. Биосфера (пласт бытия живых существ) ортогональна вертикальной линии земного тяготения. Вертикальные стебли растений, стволы деревьев, горизонтальные поверхности водных пространств и в целом земная кора составляют прямой угол. Прямой гол является объективной реальностью зрительного восприятия: выделение прямого угла осуществляют структуры сетчатки в цепи нейронных связей. Зрение чутко реагирует на кривизну прямых линий, отклонения от вертикальности и горизонтальности. Прямой угол, лежащий в основе треугольника, правит пространством симметрии подобий, а подобие, как уже говорилось, - есть цель жизни. И сама природа, и первородная часть человека находятся во власти геометрии, подчинены симметрии и как сущности, и как символы. Как бы ни были выстроены объекты природы, каждый имеет свой основной признак, который отображен формой, будь то яблоко, зерно ржи или человек.

На основании этого можно сформулировать в несколько упрощенном и схематизированном виде (из двух пунктов) общий закон симметрии, ярко и повсеместно проявляющийся в природе:

1. Все, что растет или движется по вертикали, т.е. вверх или вниз относительно земной поверхности, подчиняется радиально-лучевой симметрии в виде веера пересекающихся плоскостей симметрии. Листья и цветы многих растений обнаруживают радиальную симметрию. Это такая симметрия, при которой лист или цветок, поворачиваясь вокруг оси симметрии, переходит в себя. На поперечных сечениях тканей, образующих корень или стебель растения, отчетливо бывает видна радиальная симметрия. Соцветия многих цветков также обладают радиальной симметрией.

Поворот на определенное число градусов, сопровождаемый трансляцией на расстояние вдоль оси поворота, порождает винтовую симметрию - симметрию винтовой лестницы. Пример винтовой симметрии - расположение листьев на стебле многих растений. Головка подсолнечника имеет отростки, расположенные по геометрическим спиралям, раскручивающимся от центра наружу. Самые молодые члены спирали находятся в центре. В таких системах можно заметить два семейства спиралей, раскручивающихся в противоположные стороны и пересекающихся под углами, близкими к прямым. Но какими бы интересными и привлекательными ни были проявления симметрии в мире растений, там еще много тайн, управляющих процессами развития. Вслед за Гете, который говорил о стремлении природы к спирали, можно предположить, что движение это осуществляется по логарифмической спирали, начиная всякий раз с центральной, неподвижной точки и сочетая поступательное движение (растяжение) с поворотом вращения.

2. Все то, что растет и движется горизонтально или наклонно по отношению к земной поверхности, подчиняется билатеральной симметрии, симметрии листка.

Этому всеобщему закону из двух постулатов подчиняются не только цветы, животные, легкоподвижные жидкости и газы, но и твердые, неподатливые камни. Этот закон влияет на изменчивые формы облаков. В безветренный день они имеют куполовидную форму с более или менее ясно выраженной радиально-лучевой симметрией. Влияние универсального закона симметрии является по сути дела чисто внешним, грубым, налагающим свою печать только на наружную форму природных тел. Внутреннее их строение и детали ускользают из-под его власти.

Основой эволюции живой материи является симметрия подобия. Рассмотрим игрушечную матрешку, цветок розы или кочан капусты. Важную роль в геометрии всех этих природных тел играет подобие их сходных частей. Такие части, конечно, связаны между собой каким-то общим, еще не известным нам геометрическим законом, позволяющим выводить их друг из друга. Симметрия подобия, осуществляющаяся в пространстве и во времени, повсеместно проявляется в природе на всем, что растет. А ведь именно к растущим формам относятся бесчисленные фигуры растений, животных и кристаллов. Форма древесного ствола - коническая, сильно вытянутая. Ветви обычно располагаются вокруг ствола по винтовой линии. Это не простая винтовая линия: она постепенно сужается к вершине. Да и сами ветви уменьшаются по мере приближения к вершине дерева. Следовательно, здесь мы имеем дело с винтовой осью симметрии подобия.

Живая природа в любых ее проявлениях обнаруживает одну и ту же цель, один и тот же смысл жизни: всякий живой предмет повторяет себя в себе подобном. Главной задачей жизни является жизнь, а доступная форма бытия заключается в существовании отдельных целостных организмов. И не только примитивные организации, но и сложные космические системы, такие как человек, демонстрируют поразительную способность буквально повторять из поколения в поколение одни и те же формы, одни и те же скульптуры, черты характера, те же жесты, манеры.

Природа обнаруживает подобие как свою глобальную генетическую программу. Ключ в изменении тоже заключается в подобии. Подобие правит живой природой в целом. Геометрическое подобие - общий принцип пространственной организации живых структур. Лист клена подобен листу клена, березы - листу березы. Геометрическое подобие пронизывает все ветви древа жизни. Какие бы метаморфозы ни претерпевала в процессе роста в дальнейшем живая клетка, принадлежащая целостному организму и выполняющая функцию его воспроизведения в новый, особенный, единичный объект бытия, она является точкой "начала", которая в итоге деления окажется преобразована в объект, подобный первоначальному. Этим объединяются все виды живых структур, по этой причине и существуют стереотипы жизни: человек, кошка, стрекоза, дождевой червь. Они бесконечно интерпретируются и варьируются механизмами деления, но остаются теми же стереотипами организации, формы и поведения.

Так же, как подобны одно другому целостные живые существа данного вида жизни, встроенные в ее непрерывно разветвляющуюся цепь, так же подобны одно другому и отдельные их члены, функционально специализированные. Можно сказать, что функция зрения в целом, как и детальная структура органов зрительного восприятия, подчинена глобальному принципу организации жизни - принципу геометрического подобия. Для живых организмов симметричное расположение частей органов тела помогает сохранять им равновесие при передвижении и функционировании, обеспечивает их жизнестойкость и лучшее приспособление к окружающему миру, что справедливо и в растительном мире. Например, ствол ели или сосны чаще всего прямой и ветви равномерно расположены относительно ствола. Дерево, развиваясь в условиях действия силы тяжести, достигает устойчивого положения. К вершине дерева ветви его становятся меньше в размерах - оно приобретает форму конуса, поскольку на нижние ветви, как и на верхние, должен падать свет. Кроме того, центр тяжести должен быть как можно ниже, от этого зависит устойчивость дерева. Законы естественного отбора и всемирного тяготения способствовали тому, что дерево не только эстетически красиво, но устроено целесообразно. Получается, что симметрия живых организмов связана с симметрией законов природы. На житейском уровне, когда мы видим проявление симметрии в живой и неживой природе, то невольно испытываем чувство удовлетворения тем всеобщим, как нам кажется, порядком, который царит в природе.

В общем смысле мы можем считать, что возникновение жизни в целом связано со спонтанным нарушением имевшейся до того в природе зеркальной симметрии. Предполагают, что возникшая асимметрия произошла скачком в результате Большого Биологического Взрыва (по аналогии с Большим Взрывом, в результате которого образовалась Вселенная) под действием радиации, температуры, электромагнитных полей и т.д. и нашла свое отражение в генах живых организмов. Этот процесс, по существу, также является процессом самоорганизации.

ЛИНЕАРНОСТЬ

ЛИНЕАРНОСТЬ (от лат. linearis — линейный) — специфическое свойство пластических искусств, выражающееся в преимущественной роли линии (линейного ритма), в преобладании графичности изображения, замкнутости объемов и контуров. В этом смысле Л. может быть противопоставлена живописности, однако на практике в системе не только живописи, но и графики и скульптуры (рельефа) эти оба свойства находятся в сложном взаимодействии и взаимосвязи. Последовательная Л. — достаточно редкое явление примерами ее могут служить некоторые архаичные виды скульптуры (древнеегипетский "линейный рельеф") и линейные виды графики (гравюры на дереве Альбрехта Дюрера, иллюстрации Сандро Боттичелли к "Божественной комедии" Данте, Ф. П. Толстого — к "Душеньке" И. Ф. Богдановича, Обри Бёрдсли — к "Саломее" О. Уайлда), а также различные типы орнамента. В средневековом искусстве Л. связана с подчинением объема и пространства плоскости (фонам иконы, стены, листа), с преобладанием декоративно-ритмического начала; однако и при отказе от моделировки объемов изображаемые предметы подчинены сложному пространственному построению. В искусстве Возрождения и классицизма Л. (как одна из составляющих начал художественного языка произведения) выполняет задачи четкого выделения объемов, отделения фигур от фона, ясного членения пространственных планов, выявления скрытой динамики композиции (напр., в живописи Микеланджело, Аньоло Бронзино, Никола Пуссена, Доминика Энгра и др.). Очевидное преобладание Л. в картинах Боттичелли, рельефах Жана Гужона, богатая разработка линейных ритмов, их гармоничность позволяют в некоторых случаях говорить о музыкальности как специфическом качестве художественного образа.