Лавочкин Владимир Семёнович : другие произведения.

Симметрии обычно связывают с геометрией. А в самой геометрии под понятием - Симметрия понимаются зеркальные симметрии. Кроме этого, симметриям сейчас уделяется много внимания в физических явлениях, где связываются пространство и время. Законы сохранения энергии, момента импульса, электрического заряда, чётности, барионного заряда и тому подобное своим существованием обязаны тем или иным видам симметрий.

В этой статье понятие симметрии рассмотрены под другим углом зрения. А именно с точки зрения возникновения того или иного явления природы и соответственно истоков существования симметрий. Под понятие - симметрии здесь попадают все физические явления природы, имеющие ту или иную связь с другими явлениями природы.
Причиной применения этого понятия - симметрии - к физическим процессам является симметричность их, относительно других физических процессов. А название - Законы, выходит из того, что эта симметричность - обязательное условие для всех явлений природы.

Трактовка Законов симметрий может быть разная. Например, через причинно-следственную связь, где следствие всегда имеет причину своего возникновения. Через зависимость проявления чего-то от противоположного ему явления природы. И наконец, через энергию, что наиболее наглядно, и о чём пойдёт речь ниже.

Основой законов симметрий является так называемая симметрия противоположностей, которая обязывает все энергетические системы в природе существовать в двух противоположных видах. Может существовать явление природы и в единственном виде. Но это подразумевает существование кого-то явления природы, которое противоположно по своему свойству этому единственному явлению природы. Например, тело может обладать только потенциальной энергией, что не исключает перехода её в кинетическую энергию. Потенциальная и кинетическая энергия - противоположные по своему смыслу понятия. Потенциальная энергия может продолжительный период времени существовать в единственном числе, без перехода её в кинетическую энергию.

Для понимания сути Законов симметрий необходимо разобраться с основным её понятием -противоположностью. О ней уже упоминалось в предыдущих статьях.
В сознании обычного человека под этим понятием подразумеваются какое-то явление природы, противоположное другому, первоначальному явлению природы. Например - враг непосредственно какому-то человеку, который хочет его уничтожить.
Враг может быть не только конкретному человеку, но и группе людей, и целому государству. Противоположность может быть и геометрическая. Например, отражение в зеркале является противоположностью предмета, который в нём отражается. В зеркале предмет нереальный, но понятие правого и левого у него противоположное по сравнению с реальным предметом.
Много фигур в геометрии обладают симметрией относительно центральной оси или плоскости - квадрат, ромб, треугольник, круг, куб, шар и тому подобное. У этих фигур всегда можно найти центральную ось или плоскость, как в шаре или кубе, которая делит геометрическую фигуру на две зеркальные друг другу части.
Противоположность может быть и чисто физическая. Например, натянутая нить в любой точке её подвержена действию двух, противоположно направленных сил, равных по величине и противоположно направленных. Реакция земной поверхности на тяжесть от тела, лежащего на ней, будет равна силе тяжести тела и противоположно направлена. Ракета движется под действием сил реакции от давления газов, вылетающих в направлении, противоположном её движению.
Два электрических заряда могут притягиваться друг к другу или отталкиваться друг от друга, в зависимости от полярности их зарядов. Сила притяжения, как и сила отталкивания, будет действовать одинаково на оба заряженных тела. Каждый заряд будет тянуть к себе противоположный заряд с одинаковой силой, в результате чего появятся две противоположно направленные силы. То же самое будет происходить и при отталкивании двух зарядов, и там появятся две противоположно направленные силы.

Противоположно направленные силы появляются на детских качелях в виде доски на одной опоре посередине. Для того, чтобы качаться на них необходимо, чтобы вес детей был одинаковый. Если вес детей неодинаковый, необходимо, чтобы ребёнок с большим весом сел ближе к точке опоры. В этом случае появятся два одинаковых момента сил, с противоположным направлением их действия.
При выстреле пулей из ружья будет наблюдаться равенство импульса движения, определяемое как произведение массы на скорость движения этой массы. Этот импульс силы от пули, вылетающей из ружья, будет равен импульсу силы, действующему в противоположном направлении на ружьё, и соответственно на стрелка.
Противоположность проявляется и в волнах на воде, где выпуклая часть волны будет соседствовать с вогнутой её частью, причём по величине эти части будут равны. Энергия выпуклой части волны равна энергии вогнутой её части.
Предыдущие примеры показывают противоположность, как действие сил, моментов сил, моментов количества движения или энергии. Везде наблюдается равенство этих величин. Именно эти равенства и позволяет применить понятие - Симметрия в отношении к физическим величинам. В геометрии под понятие противоположности, зеркальной симметрии, попадают равенство площадей или объёмов. Нетрудно заметить общность в геометрических и физических понятиях симметрий.

Однако не только равенство величин можно отнести к понятию противоположности.
В первую очередь можно заметить, что во всех примерах, подтверждающих существование противоположности, есть разделение её на две части. В физических примерах эти части взаимодействуют друг с другом. До выстрела из ружья, патрон и само ружьё были одним целым. После выстрела произошло разделение ружья и пули на две части. И это можно увидеть во всех примерах, где идёт речь о противоположностях. Волны на воде разделены на две части, если ось симметрии между выпуклой частью волны и вогнутой её частью будет проходить на уровне спокойной, без волн воды. Разделяются на две части детские качели. И в остальных примерах можно наблюдать это разделение на две части. Если два электрических заряда разной полярности соединятся, то они уничтожат друг друга и система, состоявшая из двух зарядов, исчезнет. Если соединить два тела с однополярными зарядами, то на некоторое время они станут одним телом с двойным зарядом его.

Таким образом, именно разделение первоначального тела на две составляющие и приведёт к понятию противоположности.
С точки зрения физики это разделение приведёт к некой разности потенциалов. То есть если есть какое-то тело, внутри которого всё сбалансировано, то придать ему энергетический дисбаланс можно разделив это тело на две противоположности. Один из примеров этому волны на воде. До возникновения волн вода в каком-то водоёме была спокойной, энергия извне, в виде брошенного в водоём предмета, создаст некоторую разность потенциалов в воде, то есть волны.
Если человек наступает на землю, то в этом месте в породах земли возникнет некое механическое напряжение, которого не было до нагрузки на неё. И здесь наблюдается разделение двух сил противоположно направленных друг к другу - вес тела человека и реакция земных пород на этот вес. Причём механическое напряжение возникнет и в ноге человека, которого не было до того, как он перенес вес тела на ногу.
Разделение будет наблюдаться всегда, когда существует какой-то вид энергии в виде разности потенциалов. Причём природа энергии не имеет значения. Например, избыточное давление воздуха в баллоне приведёт к разделению этого давления на две составляющие - давление воздуха на стенки баллона и реакция на это давление со стороны стенок баллона. Разность потенциалов в этом случае будет между давлением воздуха в баллоне и давлением воздуха окружающей среды.
Повышенная температура внутри помещения и меньшая по величине температура вне его также создаст разность потенциалов. Если есть тепловое сопротивление в виде стены, то эта разность потенциалов не будет выполнять работу. Если такого сопротивления нет, то будет происходить теплообмен между нагретой и холодной частями воздуха.
Таким образом, разность потенциалов всегда приведёт к возникновению противоположности. И само понятие - разность потенциалов является противоположностью, так как предполагает как минимум две области пространства с разными потенциалами их.

Разность потенциалов предполагает ещё одно действие, а именно возникновение чего-то. Так как больший по величине потенциал может служить источником энергии, то он приведёт к началу процесса в потребителе энергии. Например, сжатый воздух из баллона может надуть воздушный шарик. До начала надувания воздушного шарика не существовало, была только бесформенная резиновая оболочка. Если изготовить какую-то вещь, то на это надо потратить энергию. Готовая вещь может оставаться в этом состоянии долгое время.
Такой сценарий касается всех явлений природы. Все явления природы, которые возникли когда-то и существуют, подверглись энергетическому воздействию. Для вещей, которые нас окружают, существование их не требует подвода энергии. Но для элементарных частиц требуется постоянный подвод энергии к ним. Более подробно об этом написано в Законах движения.
Начало какого-либо процесса всегда сопряжено с понятиями источника энергии и потребителя энергии. А именно возникновение чего-то является ответом на вопрос, каким образом это получилось. И если рассматривать возникновение с этой точки зрения, то можно прийти к выводу, что любое явление в природе может быть только в двух состояниях, в состоянии источника энергии или в состоянии потребителя её.
Однако источник энергии и потребитель его, это две противоположности.

Отсюда следует вывод, что существование противоположности обязательное условие начала любого явления в природе.

Этот вывод очень важен для понимания природы вещей, так как касается всего, что окружает нас, в том числе это касается и живых существ. Его необходимо толковать в самом широком смысле, поскольку все, что нас окружает это - энергетическое образование, и оно возникло когда-то и существует. В первую очередь этот вывод можно применить к физическим явлениям природы.
Например, это объясняет наличие у электромагнитных волн двух составляющих её, электрических волн и магнитных волн, которые служат источником и потребителем энергии попеременно друг с другом. Автомобиль едет по дороге благодаря силе реакции дорожного покрытия. Сила колёс автомобиля на дорогу компенсируется силой реакции дороги, имеющих противоположную направленность. Струя из бака с водой существует потому, что поддерживается избыточным давлением воды в баке. Предмет падает на землю с ускорением свободного падения. В этом случае сила притяжения проявляет себя как противоположность массе тела и его ускорению.
Подогрев воды на огне приводит к её закипанию, где проявляется противоположность в виде холодной воды и противоположной её по сути горячей воды.
Удар одного предмета о другой предмет приведёт к передаче энергии в виде импульса силы. Здесь соударяющиеся предметы являются противоположностями друг другу.

Источник энергии обладает потенциальной энергией, которая проявится при переходе её в кинетическую энергию.
Переход энергии от источника её к потребителю может происходить разными способами. Это может происходить быстро или медленно. Например, соударение двух шаров приведёт к быстрой передаче энергии, а истечение воды из крана в виде капель будет происходить медленно. Энергия может передаваться одновременно обоим взаимодействующим телам, как при соударении двух шаров. А может передаваться от источника энергии к потребителю, до полного расходования этой энергии, как например падение тела с какой-то высоты.
Источник энергии может попеременно меняться местами с потребителем её, как в маятнике или в волнах на воде.
А может сразу превратиться в иной вид энергии, в необратимый процесс, как например падение предмета в песок, который не сможет передать накопленную энергию обратно предмету. Источник энергии может быть сосредоточен в одном из взаимодействующих тел, а может быть сосредоточен в постороннем теле. Пример сосредоточения энергии в теле - тело обладает потенциальной энергией в виде гравитационной энергии, тело лежит на возвышении или тело летит с какой-то скоростью. Пример второго случая - энергия сосредоточена в порохе, находящемся в заряженном патроне.
Все эти многочисленные способы передачи энергии от источника к потребителю присутствуют в природе, и их необходимо учитывать для понимания Законов симметрий.

Из вышеизложенного нетрудно понять, что основой всех явлений в природе служит сам факт передачи энергии от источника её к потребителю. Выражаясь иначе переход энергии из потенциального состояния её в кинетическое состояние. Этот переход выдвигает на первый план понятие противоположности, где источник энергии является противоположностью потребителю её. А уже сам процесс перехода осуществляется различными способами.
Эту противоположность можно назвать Симметрией противоположности, и она играет основную роль в природе. Симметрию противоположности, в свою очередь, можно назвать Ключевой симметрией, так как она является «ключом» для раскрытия многочисленных проявлений её действия в природе. Энергия от источника может передаваться потребителю энергии только в случае, если этот потребитель существует. В крайнем случае, энергия может передаваться в окружающую среду, что тоже можно считать в качестве потребителя энергии.
В случае отсутствия потребителя энергии или энергия находится в состоянии потенциальной энергии, источник энергии как бы отсутствует.
Это положение легче понять на примерах. Если тело движется с какой-то скоростью в вакууме и не встречает на своём пути препятствие в виде другого тела, газа или планеты, то его потенциальная энергия не изменится. И только в случае передачи энергии другому телу, она начнёт «существовать». Ещё один пример, приложение силы к телу, которая станет причиной возникновения вектора силы и вектора реакции на эту силу. Без реакции на силу не будет существовать и сама сила.

Отсюда следует вывод, что без противоположности какому-то виду энергии, не может проявиться и сама энергия.

Потребитель энергии не может поглотить её мгновенно, как и источник энергии не может отдавать её мгновенно. Между потребителем энергии и её источником, в течение некоторого промежутка времени, устанавливается некое равновесное состояние. Причём это равновесное состояние установится не сразу, а «методом проб», когда источник энергии может отдать её быстрее, чем может принять её потребитель энергии. Потребитель энергии оказывает сопротивление источнику энергии, и в какой-то момент времени потребитель энергии уже не сможет принимать её. И теперь уже потребитель становится источником энергии, и отдаёт её в обратную сторону. Затем процесс повторится, и, в конце концов, установится некая постоянная скорость перехода энергии от источника к её потребителю. А за время установки этой скорости перехода будет происходить колебательный затухающий процесс. Этот процесс описан в статье Свойства энергии.
Таким образом, между источником энергии и потребителем её возникнет динамическое равновесное состояние, определяемое постоянной скоростью перехода энергии. По этой причине взаимодействие двух противоположностей, источника и потребителя, можно охарактеризовать как равновесие.
Но равновесием можно назвать и состояние потенциальной энергии, когда нет перехода энергии, только это равновесие будет определяться как стационарное.
Например, тело лежит на возвышении над землёй, откуда оно может упасть. На лежащее тело будет действовать сила гравитации, равная его весу и ответная сила реакции, под действием которых оно неподвижно. После падения тела с возвышенности будет действовать та же сила гравитации и ответная реакция ускоряемого тела. Пока тело лежит неподвижно будет наблюдаться равновесное стационарное состояние. После падения тела будет наблюдаться также равновесное состояние, но динамичное. Силы действия и противодействия буду одинаковы как в первом, так и во втором состояниях, но во втором состоянии будет расходоваться потенциальная энергия, а в первом - нет.

Ещё одно важное обстоятельство присутствует в понятиях противоположностей, это сохранение энергии. Количество энергии, передаваемой источником её, не может быть меньше или больше количества энергии получаемой потребителем его. В реальном мире энергия, передаваемая от источника к потребителю, редко доходит полностью, из-за потерь её на других потребителей. Другими потребителями энергии могут быть трение в механике, расходы на нагрев в двигателе, поломки в кристаллической решётке и тому подобное. Однако общее количество энергии от источника её будет равно количеству энергии полученного всеми потребителями энергии.
В природе существуют явления природы, где вся энергия от источника передаётся только одному потребителю. Такие явления присущи в основном системам, находящимся в состоянии потенциальной энергии. В частности это нагрузка создаваемая гравитацией. Сила реакции земной поверхности будет точно равна силе от нагрузки на неё. Сила реакции стенок сосуда, где находится сжатый воздух, также будет равна силе давления на него этого воздуха.

Все физические процессы, описанные выше, действуют в природе и в нашей жизни, так как все они производные от перехода энергии. В первую очередь это касается Ключевой симметрии.
Любое явление природы должно иметь свою противоположность. Эта противоположность может проявиться сразу или попеременно, сначала действует одна половина противоположности, затем вторая. Например, нагрузка от механической силы видна сразу и легко определяема. Это соударение двух шаров, нагрузка на земную поверхность, давление сжатого воздуха на стенки сосуда, выстрел из ружья и тому подобное. Во всех этих случаях действие энергии в виде силы быстро приводит к реакции сил или импульса сил противоположной направленности.
Физический маятник - пример иного вида действия противоположных сил, производных от энергии. В этом случае две противоположности - потенциальная энергия груза маятника и кинетическая энергия груза попеременно меняются местами.
Балка, стоящая на двух опорах и нагруженная посередине. Верхние слои балки будут работать на сжатие, нижние слои на растяжение. Причём сжатие и растяжение в балке возникнет одновременно. Сжатие и растяжение, это две противоположности.
Электромагнитная волна состоит из двух противоположностей - электрического и магнитного полей. Любой синусоидальный процесс всегда будет иметь две противоположности, которые определяются от оси нулевой энергии.

Ранее уже упоминалось разделение одного тела, обладающего нулевой энергией, на две составляющие, для придания им энергетических свойств. Это разделение может быть двух типов. Первый тип - энергия сосредоточена непосредственно в источнике энергии, и этот источник является одним из двух противоположностей в системе - источник энергии - потребитель энергии. Второй тип, когда энергия подводится извне к телу, разделяя его на две противоположности.
К первому типу следует отнести такие физические явления, как удар подвижного шара по неподвижному шару. Энергия в этом случае сосредоточена в подвижном шаре, и он же является противоположностью неподвижному шару. Нагрузка колёс автомобиля на дорогу, где сам автомобиль является источником энергии, и одновременно противоположностью дороге.
Ко второму типу можно отнести физические процессы, которые инициируются сторонним источником энергии. Например, есть две одинаковые ёмкости с водой, соединённых друг с другом трубкой. Уровень воды в обеих ёмкостях - одинаковый. Если, с помощью насоса поднять уровень воды в одной из ёмкостей, то в другой ёмкости он станет меньше. Между ёмкостями с водой возникнет разность потенциалов, которую можно использовать для выполнения работы. Однако для создания разности потенциалов между двумя ёмкостями с водой необходимо затратить энергию. Воздействие энергии насоса на ёмкости с водой приводит к возникновению энергии уже между ёмкостями с водой.
Такая схема передачи энергии от источника её к потребителю, с разделением потребителя на две части - явление частое в природе.
Ветер способен привести к волнению воды, спокойной до того. Здесь разделение происходит на повышенные части воды по сравнению с уровнем спокойной воды и на понижение части воды. Подъём груза на некоторую высоту приведёт к появлению потенциальной энергии груза. В этом случае необходима энергия, не связанная с грузом и способная изменить его положение. Груз на высоте, до придания ему потенциальной энергии, не имел таковую. То же самое будет происходить у маятника, который получит энергию извне.
Все эти системы, после получения энергии извне могут накапливать её. После чего они начинают обладать собственной энергией, независимой от источника энергии.

Кроме разделения тела на две составляющие существует и обратный процесс - объединение как минимум двух составляющих энергии. Разделение, как процесс показателен в том смысле, что он может привести к возникновению разности потенциалов в какой-то системе, где до разделения разности потенциалов не было. Разделение в этом плане уникальная операция, так как только разделением чего-то нейтрального можно добиться разности потенциалов между частями этого нейтрального. Уже в разделённой системе может не существовать разности потенциалов, которая возникает при объединении двух частей её.
В качестве примера систем, где при объединении возникает выделение энергии, это соударение двух шаров, где до этого соударения не возникает энергия. Известный опыт, несколько металлических шаров подвешены на нитях, причём они касаются друг друга. Если отклонить крайний шарик и отпустить его, то последний шарик получит импульс через другие шарики и отклонится от вертикального положения. Затем уже этот шарик ударяется о соседний шарик и отклонит первый шарик и так далее. Этот опыт интересен тем, что в результате объединения, соударения шаров источник энергии и потребитель его, шар, ударяющий и шар получающий удар, меняются местами, что приводит к колебательному процессу.

Всё описанное выше имеет важные последствия для понимания природы физических явлений природы. Ключевая симметрия утверждает в первую очередь, что любое явление природы должно иметь свою противоположность.
То есть, если есть какое-то наблюдаемое явление природы, но не видно противоположности ему, то можно утверждать, что противоположность должна быть.
Задача поиска противоположности часто сводится к нахождению связки - причина - следствие. Например, падение стеклянной вазы с некоторой высоты приведёт к разбитию этой вазы на мелкие части. Если наблюдать только последствия падения вазы, мелкие кусочки стекла, то можно предположить, что была противоположность этому состоянию вазы, а именно - целая ваза.
Движение планет вокруг Солнца заставляет искать причину этого - силу, которая разогнала эти планеты.
Если в каком-то устройстве наблюдаются части его, работающие на сжатие, то можно утверждать, что в том же устройстве есть части, работающие на растяжение. Например, абажур подвешен к потолку, все части его работают на растяжение, где нет места сжатию. Однако, конструкции абажура, работающие на растяжение, уменьшаются в своём сечении, что приведёт к сжатию внутренних слоёв конструкции. Этот процесс легко увидеть на натянутой верёвке, когда она становится намного твёрже, чем была до растяжения. Кроме того, конструкции плиты здания, где подвешен абажур, создают ответную реакцию на вес абажура в виде реактивной силы, равной весу его и противоположной по направлению.
Дом стоит на фундаменте, и все части дома работают на сжатие, под действием гравитации Земли. Возникает вопрос, какие части дома работают на растяжение? Здесь на растяжение работают внешние слои конструкции дома, ввиду расширения конструкций его под действием силы тяжести. Конечно, силы растяжения здесь играют малозначительную роль, но они являются следствием силы сжатия. Следует отметить, что верхние породы Земли, лежащие сбоку от дома, будут испытывать растяжение их. Достаточно легко определить силы сжатия и растяжения в балке, стоящей на двух опорах и нагруженной посередине, нижние слои её работают на растяжение, верхние слои балки работают на сжатие.

Физические противоположности потому и названы так, что они олицетворят некие абсолютные величины, стоящие по разные стороны от чего-то среднего. Возникает вопрос, а чем является это самое среднее? Для ответа на него необходимо рассмотреть несколько физических моделей. Например, удар одного металлического шара по другому металлическому шару. До удара поверхности шаров не испытывали никакой нагрузки, то есть нагрузка равнялась нулю. После удара в месте соприкосновения шаров появляются, на короткое время, две противоположно направленные силы. Таким образом, два вектора сил, противоположно направленных, создают в месте соприкосновения шаров наиболее напряжённые участки их. После отделения шаров друг от друга нагрузка на шары опять будет равной нулю. Возникает вопрос, что считать средней величиной между взаимодействием шаров, ноль или максимальное напряжение материала шаров? С точки зрения противоположно направленных сил, это будет максимально напряжённое состояние материала шаров. До соприкосновения шаров ни о каких противоположностях речи не идёт.
В этой модели есть один важный момент. Силы действия и противодействия возникают одновременно. Физический маятник - груз, подвешенный на нити в земных условиях. Если отклонить груз от вертикали, а затем отпустить его, то возникают колебания его относительно вертикали. В этом случае правая и левая части этих колебаний будут противоположностями одна другой. Средней величиной здесь будет неподвижное состояние груза, нулевое положение его. В этом случае наблюдается попеременное возникновение противоположностей.
То же самое наблюдается в любом колебательном процессе, в волнах на воде, в звуковых волнах, в электромагнитных волнах и тому подобное.
Понятие средней величины важно для раскрытия формул Законов симметрий, о чём пойдёт речь ниже. Кроме понятий нуля или чего-то среднего существуют ещё и явления, где нет нуля или чего-то среднего, а только два понятия противоположности.

Живые существа также являются энергетическими объектами. Все они являются потребителями энергии, которую в свою очередь используют для самых разных целей. Для роста, деления клеток организма, для охлаждения или нагрева своего тела, для движения, для работы мозга и тому подобное. Поэтому у любого живого существа также должна быть разность потенциалов между двумя частями его тела. Разность потенциалов у живого существа находится внутри организма, где каждая отдельная клетка его является потребителем энергии, а сама энергия поступает извне. Кроме того, энергия извне может разделить живые существа по половому признаку, создавая дополнительную разность потенциалов. Живые существа являются энергетическими образованиями, для чего им нужна разность потенциалов внутри самого вида, и такую разность даёт половое разделение. Половое разделение, это создание дополнительной разницы потенциалов, что даёт им больше преимуществ в соревновании с бесполыми существами. У существ с разными полами энергии больше, чем у существ с одним полом. Однако и у бесполых существ должна быть некая разница потенциалов внутри их организма, в противном случае они не могли бы делиться.
Половое разделение влечёт за собой противоположное понятие - объединение. Это происходит в случае образования потомства разнополыми живыми существами. Процесс зачатия приводит к объединению и взаимодействию двух разных генетических схем. И чем большая разность потенциалов этих генетических схем, тем больше энергетический потенциал потомства. Это явление можно сравнить со столкновением двух шаров, чем большая разность скоростей между ними, тем больше энергии выделится при их столкновении.
Живые существа особенно ярко представляют положения Законов симметрий, так как у них много разных видов переходов энергии. Не только половое разделение свидетельствует о существовании разности потенциалов у живых существ. Внутри каждого организма живого существа есть разница потенциалов, причём очень большая. Сила мышц животных может достигать очень больших величин и без разницы потенциалов в мышечных клетках невозможно выполнение работы ими. А спусковым механизмом работы мышц служат электрические сигналы, подаваемые по нервным клеткам у которых также есть разность потенциалов.

Энергия, потребляемая телом способна привести к изменению формы этого тела. Например, если вода под давлением вылетает из шланга, то она меняет свою форму, которая была до выхода из шланга. Расплавленный металл после застывания может принять любую форму.
Всё, что нас окружает в месте нашего пребывания, постоянно претерпевает какие-то изменения. Это может происходить от действия ветра, солнечных лучей, холода, дождя и просто от старения вещей. И связано это с постоянной подкачкой энергии к вещам, окружающим нас. Ветер, холод, старение, это виды непрерывной подкачки энергии к телам, как показано в Законах движения. Ветра, например, может и не быть, но будет конвективное движение воздуха.
Человек производит, с помощью энергии различные вещи или передвигается на автомобиле с помощью той же энергии. Таким образом, все вещи, созданные человеком с помощью энергии должны иметь свою противоположность. И чаще всего эта противоположность не одна. Например, деталь, выточенная на токарном станке, имеет свою противоположность в виде энергии станка. Кроме того, деталь имеет свою противоположность в виде заготовки, из которой она была сделана. Противоположностью детали можно считать и энергию мозга человека, который сделал её по чертежу.
Переходя на язык симметрий, можно говорить о симметричности детали энергии станка, заготовки для этой детали и энергии мозга человека.

Потребителей энергии можно разделить на два типа. Первый тип потребителей энергии способен накапливать её и отдавать в обратном направлении. Второй тип потребителей энергии не способен её накапливать, вся энергия от источника уходит на изменение структур потребителя. К первому типу потребителей энергии можно отнести волны, маятники, пружины и тому подобное. Ко второму типу потребителей энергии можно отнести пластичные вещества, сыпучие материалы, хрупкие материалы и тому подобное. Соответственно и проявление противоположности будет разным.

Энергия, как было показано, имеет множество проявлений. Основой всех проявлений энергии служит Ключевая симметрия или проявления противоположности. Когда энергия разделяет нечто на две части, то в результате получатся две противоположности. А так как всё, что окружает нас, это энергетические образования, то понятие противоположности - основа всего в природе.
Не вдаваясь в подробности того или иного вида разделения, можно утверждать, что если существует одна часть противоположности, то должна быть и другая её часть. Отсюда следует вывод, что противоположности можно представить в виде простого понятия противоположности - нечто одно и противоположное ему по смыслу. Например - притяжение - отталкивание или кислота - щелочь и тому подобное.
Как уже указывалось, противоположности могут иметь некую среднюю величину, которая подверглась разбитию на две части относительно этой средней величины. Поэтому можно взять любое понятие и подобрать ему противоположное явление. Причём это касается как физических явлений, так и исключительно человеческих понятий, связанных с эмоциями человека. Причём все эти понятия относятся к понятиям симметрии.

В качестве примера можно привести несколько таких понятий. Белое - чёрное. Красивый - страшный. Добрый - злой. Радость - горе. Толстый - худой. Высокий - низкий. Слабый - сильный. Больше - меньше. Подъём - спад. Тепло - холодно. Притяжение - отталкивание. Сила - реакция. Сладкое - горькое. Давление - разрежение. Быстро - медленно.
Все эти понятия представляют противоположности, где между ними существует нечто среднее, откуда и произошло разделение. Между слабым человеком и сильным человеком существует некий третий тип человека, не слабого, но и не сильного. Между подъёмом и спадом существует нечто среднее в виде ровного участка, например, дороги, или графика.
Между силой и реакцией существует некая-то нейтральная поверхность, которую нельзя отнести ни к силе реакции, ни к силе, вызывающей реакцию. Например, железный шар лежит на поверхности железной плиты. Средней величиной между силой тяжести шара и силой реакции плиты будет точка соприкосновения шара и плиты.

Средняя величина между двумя противоположностями может равняться нулю. Это, переменный электрический ток, волны на воде, потенциальная энергия - кинетическая энергия, плюс - минус в математике, любое математическое равенство, где правая часть формулы равна левой части её, и тому подобное. Плюс - минус и равенство, это математические понятия, которые отражают понятия физической противоположности, что даёт право вводить эти понятия как физические.

Существуют также противоположности, где не может быть средней величины. Это такие симметрии, как, здоровый - больной, живой - мёртвый, мужчина - женщина, существование - отсутствие, вода - лёд, притяжение - отталкивание и тому подобное.

Если отрезать от мотка проволоки маленький кусочек её, то это действие также относится к понятию - разделение. Только в этом случае между частями проволоки нет разницы потенциалов. Энергия в процессе отрезания не накапливается, а вся поглощается материалом проволоки. Однако в связи с тем, что для разделения частей проволоки была применена энергия, то это также противоположности.
Что ещё раз подтверждает - любое действие энергии приводит к возникновению противоположности.

Понятие противоположности можно применить к любому явлению природы, где происходит переход энергии от источника к потребителю её. Это же касается и такого понятия, как время. Как было показано в Законах движения, время является величиной, производной от энергии. Откуда следует, что и время должно следовать понятиям противоположности. Основное в понятии - время это, начало отсчёта его и окончание отсчёта его, откуда можно сделать вывод. С точки зрения понятий противоположности если что-то возникло когда-то, то оно должно закончиться.

Естественно, что эти действия связаны с конечностью энергии, питающей тот или иное процесс. Но Законы симметрий возводят существование противоположности в статус закона этого явления. Таким образом, совсем необязательно знать причину, по которой то или иное явление природы придёт к своему окончанию, если оно возникло когда-то. Можно не сомневаться, что окончание любого явления природы рано или поздно произойдёт, согласно Закону симметрий.

Именно по этой причине всё существующее в настоящий момент времени должно рано или поздно закончить своё существование. По этой причине должна закончиться Вселенная, и человеческая цивилизация. И никакие меры для продления существования любого явления природы до бесконечности не приведут к положительному результату.

Не только время подчиняется Законам симметрий. Это касается и таких понятий как расстояние. Если тело движется от одной точки пути до другой его точки, то уже пройденное расстояние будет являться противоположностью оставшемуся расстоянию.
Движение с определённой скоростью можно смоделировать с наличием потенциальной энергии, которая переходит в кинетическую энергию. Если у автомобиля имеется определённое количество бензина, потенциальной энергии, то потратив весь бензин, превратив его в кинетическую энергию, он остановится. А потенциальная и кинетическая энергии не что иное, как две противоположности.

Можно подвести некоторые итоги всему вышеизложенному. Проявления энергии очень разнообразны, и все их описать невозможно. По этой причине необходимо выделить основные черты присущие всем видам энергии.
Любому явлению в природе соответствует некая противоположность в виде энергии, которая породила его и способствует его существованию. Источник энергии может действовать на потребителя по-разному. Потребитель энергии может всю энергию потратить на преобразование внутренних структур его, без возможности передачи энергии во внешнюю среду. А может накапливать полученную энергию, превращаясь в источник энергии. Первый вариант присущ пластичным и сыпучим материалам, второй вариант присущ материалам, обладающим пружинными свойствами.

Источник энергии может привести к разделению потребителя на две противоположные части, в результате чего энергия потребителя начинает действовать внутри системы, состоящей из двух частей, без участия внешних сил. Как, например, в волнах на воде.
Разделение потребителя энергии может привести к двум противоположным частям потребителя, без накопления энергии. Если разрезать ножницами лист бумаги, то между частями бумаги не будет энергетического взаимодействия, ввиду того, что бумага обладает пластичными свойствами.
Любое физическое действие возможно только в случае передачи энергии от источника её к потребителю энергии. Источник энергии и потребитель её это две противоположности. Откуда можно сделать вывод, что противоположность - это основа любого явления в природе. Это в свою очередь приводит к обязательности существования противоположности в любом явлении природы.
То или иное физическое действие проходит по определённому сценарию, которое называется - Законом природы. Понятие - Закон природы потому так и называется, что подтверждён многократно и имеет веские физические или математические обоснования его. Достаточно привести несколько примеров таких законов. Закон всемирного тяготения Ньютона, закон Ома для электрических цепей, закон Джоуля Ленца, закон сохранения энергии, импульса и тому подобное.
Зная эти законы можно со стопроцентной точностью прогнозировать результаты того или иного действия.
Но все эти законы не что иное, как проявления того или иного вида энергии, следовательно, все они должны подчиняться понятиям противоположности. А основа противоположности это - Ключевая симметрия.
Для выяснения связи Ключевой симметрии и законов природы необходимо найти противоположность тому или иному закону природы.
Закон Ома утверждает, что сила тока в электрической цепи, помноженная на сопротивление этой цепи равно напряжению, под которым находится эта цепь. И в этом случае необходимо искать проявление Ключевой симметрии, то есть противоположности. О возникновении электрического заряда будет сказано в Измерениях пространств. А здесь можно рассмотреть саму формулу закона Ома, она является системой, состоящей из источника электрической энергии и потребителя её, в виде электрического сопротивления. Без этого сопротивления невозможно проявление энергии в виде электрического напряжения. Само электрическое напряжение является величиной, производной от энергии. В электрических системах удобнее пользоваться понятием - мощность, количество энергии за единицу времени.
Похожее действие происходит во втором законе Ньютона, сила равна массе, помноженной на ускорение. В этом случае масса является противоположностью силе, действующей на неё. Масса является потребителем энергии, источником которой является сила.
Закон всемирного тяготения. В нём утверждается, что любое материальное тело, имеющее какую-то массу, притягивается к другим телам. В частности, притягиваются Солнце и Земля, Луна также притягивается к Земле и к Солнцу, мы все с рождения испытываем силу притяжения Земли. А с точки зрения общей теории относительности любое энергетическое образование также обладает свойством притяжения, например, электромагнитные волны.
Если рассматривать возникновение силы притяжения в момент зарождения Вселенной, то этой силе притяжения должна быть противоположность в виде силы отталкивания. По принципу разделения чего-то нейтрального на две противоположные части относительно нуля. Причём энергия силы отталкивания должна быть по величине такой же, что и энергия сила притяжения. То, что эта сила отталкивания не наблюдается, совсем не говорит о том, что её нет. Она может действовать совсем не так, как сила притяжения. О том, что она есть на самом деле можно судить по существованию тёмной энергии. Более подробно об этом говорится в Измерении пространств.

Так как Законы симметрий утверждают понятие противоположности для любых физических процессов, то они являются мощным механизмом для изучения явлений природы.
Законы симметрий могут дать ответ на вопрос возникновения Вселенной. В этом случае обязательным условием возникновения Вселенной является существование какой-то энергии, противоположной по своей сути энергии самой Вселенной. Законы симметрий утверждают также появление элементарных частиц, возникших одновременно с Вселенной. Они являются противоположностью от источника энергии, породившей Вселенную. Элементарные частицы должны иметь свою противоположность в виде античастиц, с которыми они аннигилируют, а остатки частиц и составляют наш мир.
Ещё одной важной особенностью Законов симметрий в отношении возникновения Вселенной, является возможность существования только одной Вселенной в конкретный период времени. То есть никаких параллельных Вселенных быть не может, она может быть только одна.
Законы симметрий утверждают обязательность существования противоположности для систем, не имеющих на первый взгляд какого-то смысла. Например, возникновение живых существ, это противоположность от неживых существ. И опять-таки, как уже упоминалось ранее, не обязательно знать механизм появления живых существ, они являются противоположностью от неживой материи, и, следовательно, обязаны возникнуть.
Законы симметрий обязывают к появлению противоположных понятий во всех энергетических процессах. В частности, это касается человеческого общества. В любом обществе есть плохие и хорошие люди, в зависимости от точки зрения того или иного наблюдателя. Однако, если мы наблюдаем в каком-то обществе множество плохих людей, то можно гарантировать, что и хорошие люди там также есть, и при достаточно интенсивном поиске такие люди найдутся. Совсем необязательно, чтобы их количество соответствовало количеству плохих людей, но они есть. А количество плохих и хороших людей определяется самим наблюдателем, у которого своё мнение.
На Земле много разных народов, и развиты они не одинаково, какие-то народы больше продвинулись на пути их цивилизации, какие-то меньше. И это также вполне закономерное явление, с точки зрения Законов симметрий, по принципу - лучше - хуже, что совсем не гарантирует изменение в обратную сторону. Когда-то цивилизации Китая и мусульман превосходили европейскую цивилизацию, и вполне вероятно повторение этого в будущем.
По причине действия Законов симметрий в каждом обществе существуют люди успешные и не очень успешные, богатые и бедные, первые и последние.
Фазовые превращения веществ также относятся к этой теме. Большая часть веществ на Земле имеет три фазы своего существования, в зависимости от температуры и давления, в котором они находятся. Фазы эти - твёрдая, жидкая и газообразная, где твёрдая и газообразные фазы вещества - противоположности, а жидкая фаза нечто среднее между ними.
Не все положения Законов симметрий так однозначны, как может показаться на первый взгляд. Например, человеческая цивилизация стремится вперёд, жизнь в развитых странах с каждым годом становится более удобной. Возникает вопрос - какая противоположность существует прогрессу людей в этих странах? В этом случае есть два варианта возникновения противоположности. Первый вариант - синусоидальный, за подъёмом последует спад, чем больше будет подъём, тем больше будет спад. Второй вариант - экспоненциальный подъём, который приведёт к полному краху экономики, как было в СЩА в конце 20-х годов.
Особенно хорошо видно проявление Законов симметрий у живых существ, так как все они имеют энергетическое происхождение. Человек может быть голоден и испытывать соответствующие эмоции, после насыщения эмоции уже противоположные. Радость от какого-то события может смениться печалью, от противоположного по своему смыслу события, например - рождение человека и его смерть. Сон человека также одно из проявлений Законов симметрий, где затрата энергии телом мозгом сменяется на восстановление этой энергии. Восхищение чем-то красивым, например, новым дизайном помещения, в конце концов через несколько лет, приводит к своей противоположности - неприятию этого дизайна. Подтверждений этому очень много. Эйфелева башня когда-то вызывала восхищение у публики, чего нельзя сказать сейчас, спустя сто лет. Безусловно это красивое сооружение, но не такое восхитительное как раньше. Самая красивая женщина в конце концов состарится и потеряет свою красоту, что также является доказательством действия противоположности.
О разных проявлениях противоположности можно говорить много, но для их применения достаточно знать основу любых явлений природы, это сама противоположность.
Различных видов симметрий так много, что их необходимо как-то систематизировать, что будет сделано в последующих статьях.