свойство

асимметрия

Отсутствие симметрии в изображении или физической системе, часто выявляющее скрытую динамику.
18 статей

Описание

Асимметрия означает отсутствие симметрии в физической системе, когда определённые свойства или поведение различаются при отражении, повороте или ином преобразовании системы. В физике асимметрия часто служит подсказкой: она может выявить скрытую динамику, нарушенные симметрии или направление времени. Например, дисбаланс между материей и антиматерией во Вселенной — это глубокая асимметрия, которая сделала возможным наше существование, а асимметрия в реликтовом излучении послужила основой для формирования галактик.

История

Концепция нарушения симметрии была формализована в XX веке, ключевой вклад внесли физики, такие как Пьер Кюри, который утверждал, что асимметрия порождает явления, а позже теоретики, такие как Йоитиро Намбу, применившие спонтанное нарушение симметрии в физике частиц в 1960-х годах.

Как это работает

Асимметрия возникает, когда законы или условия системы не остаются инвариантными относительно преобразования. Это может происходить спонтанно, когда симметричное состояние становится нестабильным и переходит в менее симметричное — как шар, скатывающийся с вершины идеально симметричного холма. Это также может быть вызвано внешними воздействиями, такими как магнитные поля или вращение, которые нарушают симметрию отклика материала на свет или другие стимулы.

Где применяется

Асимметрия используется в таких технологиях, как оптические изоляторы и лазеры, где нарушение симметрии распространения света позволяет осуществлять одностороннюю передачу или направленное излучение.

Любопытный факт

Тот факт, что во Вселенной больше материи, чем антиматерии, является типом асимметрии, называемым CP-нарушением, и без него вся материя аннигилировала бы с антиматерией вскоре после Большого взрыва, оставив Вселенную, состоящую только из фотонов.

Статьи по теме · 18

Клетка в тесноте: как размер и сжатие запускают асимметричное деление без химических меток
Туго натянутая мембрана, зажатая в узком футляре, сама решает, где лопнуть. Так и клетка: когда ей тесно, точка разрыва смещается от середины, и две половинки получаются неравными. Раньше считалось, что такая асимметрия задаётся заранее химическими метками, но новая работа показывает: достаточно одной механики.
Семейная аномалия: почему заряженные линии не терпят симметрии
В некоторых квантовых теориях симметрии переплетаются необычным образом — как если бы у замка было два ключа, но поворот одного слегка сдвигал и второй. Такие сцепленные симметрии называют 2-группами. Одна из них — обычная 0-форменная симметрия, действующая на точечные частицы, другая — «линейная» 1-форменная симметрия, отвечающая за протяжённые объекты вроде струн или линий.
Космология2026-07-291 минarXiv:2607.26612экспресс
Вселенная могла родиться с левым уклоном
Ранняя Вселенная — не просто горячий бульон из частиц. В первые доли секунды в ней могла нарушиться зеркальная симметрия (чётность): мир и его отражение стали бы не совсем одинаковыми.
Как симметрия прячется в цепочке спинов
Квантовая цепочка напоминает гирлянду, где лампочки — это спины частиц. В идеале все лампочки горят синхронно, подчиняясь общему ритму, — это и есть симметрия. Но если отрезать кусок гирлянды, ритм может сбиться: внутри отрезка симметрия нарушается. Физики исследуют цепочку частиц с сильным взаимодействием — модель XYZ.
Квантовая физика2026-05-141 минarXiv:2605.15200экспресс
Упорядоченный кристалл, который не собрать из кирпичиков
Бесконечная цепочка атомов, расставленных через равные промежутки. Сдвиньте всю цепочку на один шаг — и картина не изменится. Это и есть трансляционная симметрия: мир выглядит одинаково, куда ни посмотри. Казалось бы, такое простое правило должно порождать простые состояния — как кристаллическая решётка, собранная из одинаковых строительных блоков.
Как чёрная дыра перекашивает время
Поставьте на стол два одинаковых будильника и запустите их одновременно. Если один из них окажется на скользкой поверхности и начнёт медленно сползать, его ход собьётся — и через минуту они зазвенят вразнобой. Примерно так работает новый метод, предложенный астрофизиками для сверхмассивных чёрных дыр.
Односторонняя чёрная дыра: тень, меняющая форму при обращении лучей
Свет обычно подчиняется принципу взаимности: траектория от источника к наблюдателю совпадает с обратной траекторией, словно пешеход на двухсторонней улице. Однако у вращающейся чёрной дыры, где симметрия пространства-времени нарушена, эта «улица» становится односторонней.
Разрушаем мифы о конденсате Бозе — Эйнштейна
Представьте оркестр, где каждый музыкант играет одну и ту же ноту, — звук сливается в мощный унисон. Так рождается конденсат Бозе — Эйнштейна: множество частиц-бозонов при крайне низкой температуре переходят в единое квантовое состояние и ведут себя как одно…
Зеркальная Вселенная: обратный ход времени и разгадка асимметрии материи
Наша Вселенная, возможно, появилась не в одиночестве — одновременно с ней родился зеркальный двойник, где фундаментальные свойства вывернуты наизнанку: правое и левое меняются местами, а время течёт из будущего в прошлое.
Мезоскопика2026-03-191 минarXiv:2603.18823экспресс
Ток течёт в одну сторону без магнита
Обычно ток течёт одинаково в обе стороны, если нет магнита. Магнитное поле или магнитный материал ломают эту симметрию: электроны начинают предпочитать одно направление. Но в новой работе физики нашли способ обойтись без магнитов. В кристалле атомы могут стоять не идеально ровно, а с беспорядком.
Сверхпроводимость2026-03-151 минarXiv:2603.14329экспресс
Электронные волны нарушают симметрию тока в сверхпроводящем контакте
В обычном проводнике электрический ток течёт симметрично: электроны движутся одинаково легко в обоих направлениях, подобно воде в прямой трубе. Однако на границе нормального металла и сверхпроводника эта симметрия исчезает.
Генетическая точность без стабильности
Клетку можно отредактировать идеально, но она всё равно окажется бесполезной. Ген исправлен точно по плану, а клетка ведёт себя непредсказуемо: дрейфует, меняет судьбу, теряет безопасность. Это как починить одну шестерёнку в часах, но часы всё равно идут неправильно, потому что сбился весь механизм. Раньше на клетку смотрели как на список независимых деталей.
Квантовая физика2026-01-201 минarXiv:2601.14381экспресс
Магнитное поле превращает вакуум в мотор
Две металлические пластины в абсолютном вакууме притягиваются. Ещё Ричард Фейнман уподоблял пустоту кипящей пене: пары виртуальных частиц рождаются и аннигилируют, порождая эффект Казимира — силу притяжения между близкими поверхностями из-за квантовых флуктуаций вакуума.
Космология2026-01-101 минarXiv:2601.06589экспресс
Вращение галактик в войдах как тест инфляционной космологии
В почти пустых областях космоса — войдах — галактики демонстрируют согласованное вращение, словно танцоры в слаженной труппе. Этот «танец» порождает разницу в свете, приходящем с противоположных сторон: с одной — красное смещение (растяжение волн), с другой — синее смещение (сжатие).
Оптика2026-01-021 минarXiv:2601.00792экспресс
Свет раздваивается сам: лазер в кольце ломает симметрию
Два луча света — красный и синий — входят в крошечное кольцо из нитрида кремния. Кольцо по размеру меньше толщины человеческого волоса. На входе оба луча одинаково яркие. Но внутри кольца один из них вдруг начинает теснить другой, как в споре двух равных по силе людей, где один неожиданно берёт верх.
Тень чёрной дыры выдаёт её вращение
В 2019 году астрономы показали первый в истории снимок тени чёрной дыры — тёмный провал, окружённый неровным оранжевым кольцом. Это сверхмассивная чёрная дыра в центре галактики M87, в 55 миллионах световых лет от нас. Кольцо не просто светится: одна его сторона заметно ярче другой. Как будто костёр горит неровно — с одной стороны пламя выше.
Топология бутылки Клейна и происхождение барионной асимметрии
В привычном нам мире три пространственных измерения. Однако теоретическая физика допускает существование дополнительных, скрытых от прямого наблюдения направлений — компактифицированных, то есть свёрнутых до микроскопических размеров.
Сверхпроводимость2025-10-311 минarXiv:2511.00146экспресс
Химерные материалы: эффект Мейсснера без сверхпроводимости
Вещество можно представить как дом. В одних комнатах царит строгий кристаллический порядок — каждый атом на своём месте, словно мебель по линеечке. В других — хаос сверхтекучего гелия, где атомы теряют память о соседях и текут без трения.