Cirkulær symmetri - Circular symmetry

WA 80 cm bueskydning mål.svg
I 2-dimensioner har et bueskydningsmål cirkelsymmetri.
Surface of revolution illustration.png
En revolutionens overflade har cirkulær symmetri omkring en akse i 3-dimensioner.

I geometri er cirkelsymmetri en form for kontinuerlig symmetri for et plant objekt, der kan roteres med enhver vilkårlig vinkel og kortlægge sig selv.

Rotationscirkelsymmetri er isomorf med cirkelgruppen i det komplekse plan , eller den særlige ortogonale gruppe SO (2) og enhedsgruppe U (1). Reflekterende cirkelsymmetri er isomorf med den ortogonale gruppe O (2).

To dimensioner

Et 2-dimensionelt objekt med cirkelsymmetri ville bestå af koncentriske cirkler og ringformede domæner.

Rotationscirkelsymmetri har al cyklisk symmetri , Z n som undergruppesymmetrier. Reflekterende cirkelsymmetri har al dihedral symmetri , Dih n som undergruppesymmetrier.

Tre dimensioner

En dobbeltkegle er en overflade af revolution , genereret af en linje.

I 3-dimensioner, en overflade eller omdrejningslegeme har cirkulær symmetri omkring en akse, også kaldet cylindrisk symmetri eller aksial symmetri . Et eksempel er en højre cirkulær kegle . Cirkulær symmetri i 3 dimensioner har al pyramidalsymmetri , C n v som undergrupper.

En dobbeltkegle , bikone , cylinder , toroid og sfæroid har cirkulær symmetri og har derudover en bilateral symmetri vinkelret på systemaksen (eller halvcylindrisk symmetri ). Disse reflekterende cirkulære symmetrier har alle diskrete prismatiske symmetrier , D n h som undergrupper.

Fire dimensioner

Clifford torus stereografiske fremskrivninger
4dRotationTrajectories-fig1.png
(enkel)
4dRotationTrajectories-fig2.png
1: 5
4dRotationTrajectories-fig3.png
5: 1
Cylindrisk Duocylindrisk

I fire dimensioner kan et objekt have cirkulær symmetri, på to ortogonale akseplaner eller duocylindrisk symmetri . For eksempel har duocylinderen og Clifford torus cirkelsymmetri i to ortogonale akser. En sfærinder har sfærisk symmetri i et 3-rum og cirkulær symmetri i ortogonal retning.

Sfærisk symmetri

En umærket kugle har reflekterende sfærisk symmetri .

Et analogt tredimensionelt ækvivalent udtryk er sfærisk symmetri .

Sfærisk rotationssymmetri er isomorf med rotationsgruppen SO (3) og kan parametriseres af Davenport -lænkede rotationer pitch, yaw og roll. Rotationssfærisk symmetri har alle de diskrete chirale 3D -punktgrupper som undergrupper. Refleksionssfærisk symmetri er isomorf med den ortogonale gruppe O (3) og har de tredimensionelle diskrete punktgrupper som undergrupper.

Et skalarfelt har sfærisk symmetri, hvis det kun afhænger af afstanden til oprindelsen, f.eks. Potentialet for en central kraft . Et vektorfelt har sfærisk symmetri, hvis det er i radialt indad eller udadrettet retning med en størrelse og orientering (indad/udad) afhængigt af afstanden til kun oprindelsen, såsom en central kraft.

Se også

Referencer

  • Weisstein, Eric W. "Solid of Revolution" . MathWorld .
  • Weisstein, Eric W. "Revolutionens overflade" . MathWorld .
  • "Orthogonal group" , Encyclopedia of Mathematics , EMS Press , 2001 [1994]