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Einführung in die Symmetrie der Molekülstrukturen

Symmetrie in der Wissenschaft

Abb.1
Fraktal

In der Wissenschaft ist Symmetrie eines der grundlegenden Konzepte für den Erkenntnisprozess. Dabei hat eine Entwicklung vom intuitiven Gebrauch des Symmetriebegriffs zu einem wissenschaftlich begründetenen, mathematisch fundierten Symmetriekonzept stattgefunden.

Das Symmetriekonzept ist wesentlicher Leitfaden, um Aufbau und Struktur sowie Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Objekten und Erscheinungen zu erkennen, zu analysieren und zu klassifizieren. Es ist Grundlage und Ausgangspunkt von Abstraktions- und Erkenntnisprozessen und hilft, das Wesen von Gesetzmäßigkeiten zu erkennen. Symmetriebetrachtungen sind immanenter Bestandteil aller Naturwissenschaften. Symmetrie ist zutreffend als Bauplan und Mathematik der Natur bezeichnet worden.

Abb.2
Tessellation

Symmetrie spiegelt Beziehungen zwischen Teilen eines Ganzen und dem Ganzen selbst wider: Symmetrische Objekte können in Teile geteilt werden, die untereinander gleich und in bestimmter Weise zueinander angeordnet sind. Bei asymmetrischen Objekten ist das nicht der Fall.

Damit ermöglicht Symmetrie eine Einteilung eines Objektes in ein Motiv und in Gesetzmäßigkeiten, wie dieses Motiv im Objekt wiederholt wird. Darin offenbart sich eine bestimmte Struktur und hierarchische Ordnung innerhalb des Objektes: Das Motiv ist als Teil des Ganzen einfacher gebaut als das Ganze selbst, und die Gesetzmäßigkeiten, wie das Motiv zum Ganzen zusammengefügt wird, geben die Komplexität des Objektes wieder.

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