Нарушение симметрии

Чтобы понять этот факт, задумайтесь о развитии эмбриона. На
ранних стадиях, то есть через несколько дней после зачатия, эмбри-
он — это совершенная сфера, состоящая из клеток. Каждая клетка
ничем не отличается от остальных. Сфера выглядит одинаково, с
какой бы стороны мы на нее ни взглянули. Физики утверждают, что
в этом случае эмбрион обладает симметрией 0(3), то есть остается
неизменным, по какой бы оси вращения вы его ни поворачивали.

Хотя эмбрион прекрасен и изящен, он довольно бесполезен.
Представляя собой совершенную сферу, он не может выполнять ка-
кую-либо полезную функцию или взаимодействовать с окружающей
средой. Однако со временем эмбрион нарушает эту симметрию: у
него развивается крошечная головка и тело, и он становится похо-
жим на кеглю. Хотя изначальная сферическая симметрия нарушена,
эмбриону все же присуща остаточная симметрия — он остается
неизменным при вращении его вокруг собственной оси. Таким об-
разом, он обладает цилиндрической симметрией. Математически
это означает, что первоначальная симметрия О(З) сферы свелась к
симметрии 0(2) цилиндра.

Однако нарушение симметрии О (3) могло бы происходить иначе.
Например, у морской звезды нет ни цилиндрической, ни двусторон-
ней симметрии; вместо этого при нарушении сферической симме-
трии у нее появляется симметрия С₅ (которая остается неизменной
при повороте на 72 градуса), что придает ей форму пятиугольной
звезды. То есть, то, каким образом нарушается симметрия 0(3),
определяет форму организма при рождении.

Ученые считают, что Вселенная подобным образом зародилась в
состоянии идеальной симметрии, где все взаимодействия были объ-
единены в целое. Вселенная была совершенной, симметричной, но
довольно бесполезной. Та жизнь, которая нам известна, не могла бы
существовать в этом идеальном состоянии. Чтобы появилась жизнь,
при остывании Вселенной ее симметрия должна была нарушиться.