عدم التماثل

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "عدم التماثل" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( مايو 2011 ) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة هذه الرسالة )

عدم التماثل هو غياب التماثل أو انتهاكه (خاصية الكائن التي لا تتغير مع التحويل، مثل الانعكاس). ^[1] التماثل هو خاصية مهمة لكل من الأنظمة الفيزيائية والمجردة ويمكن عرضها بمصطلحات دقيقة أو بمصطلحات أكثر جمالية. ^[2] إن غياب التماثل أو انتهاكه المتوقع أو المرغوب فيه يمكن أن يكون له عواقب مهمة على النظام.

بسبب كيفية انقسام الخلايا في الكائنات الحية ، فإن عدم التماثل في الكائنات الحية أمر شائع إلى حد ما في بعد واحد على الأقل، مع كون التماثل البيولوجي شائعًا أيضًا في بعد واحد على الأقل.

اقترح لويس باستور أن الجزيئات البيولوجية غير متماثلة لأن القوى الكونية [أي الفيزيائية] التي تتحكم في تكوينها غير متماثلة هي نفسها. وفي حين تم تسليط الضوء في عصره، وحتى الآن، على تماثل العمليات الفيزيائية، فمن المعروف أن هناك عدم تماثل فيزيائي أساسي، بدءًا من الزمن.

عدم التماثل هو سمة مهمة ومنتشرة، حيث تطورت عدة مرات في العديد من الكائنات الحية وعلى العديد من مستويات التنظيم (تتراوح من الخلايا الفردية، من خلال الأعضاء، إلى أشكال الجسم بالكامل). ترتبط فوائد عدم التماثل أحيانًا بالترتيبات المكانية المحسنة، مثل أن تكون الرئة البشرية اليسرى أصغر، ولديها فص واحد أقل من الرئة اليمنى لإفساح المجال للقلب غير المتماثل . في أمثلة أخرى، قد يكون تقسيم الوظيفة بين النصف الأيمن والأيسر مفيدًا وقد دفع عدم التماثل إلى أن يصبح أقوى. عادة ما يتم تقديم مثل هذا التفسير لتفضيل اليد أو المخلب لدى الثدييات ( اليد )، وهو عدم تماثل في تطوير المهارات لدى الثدييات. قد يتطلب تدريب المسارات العصبية في مهارة بيد واحدة (أو مخلب) جهدًا أقل من القيام بنفس الشيء بكلتا اليدين. ^[3]

تقدم الطبيعة أيضًا العديد من الأمثلة على استخدام اليد اليمنى في السمات التي تكون عادةً متماثلة. فيما يلي أمثلة لحيوانات ذات عدم تماثل واضح بين اليسار واليمين :

• تظهر معظم القواقع ، بسبب الالتواء أثناء النمو، عدم تناسق ملحوظ في القشرة والأعضاء الداخلية. ^[4]
• يمتلك ذكر سرطان الكمان مخلبًا كبيرًا ومخلبًا صغيرًا. ^[5]
• ناب النروال هو قاطع أيسر يمكن أن يصل طوله إلى 10 أقدام ويشكل حلزونًا أيسرًا. ^[6]
• تطورت الأسماك المفلطحة لتسبح بجانب واحد لأعلى، ونتيجة لذلك يكون لديها كلتا العينين على جانب واحد من رأسها. ^[7]
• تظهر العديد من أنواع البوم عدم تناسق في حجم وموقع آذانها، ويُعتقد أن هذا يساعد في تحديد موقع الفريسة. ^[8]
• تمتلك العديد من الحيوانات (من الحشرات إلى الثدييات) أعضاء تناسلية ذكورية غير متماثلة . والسبب التطوري وراء ذلك لا يزال لغزًا في معظم الحالات. ^[9]

• اضطرابات معينة أثناء نمو الكائن الحي، تؤدي إلى عيوب خلقية .
• الإصابات بعد انقسام الخلايا والتي لا يمكن إصلاحها بيولوجيًا، مثل فقدان أحد الأطراف بسبب حادث.

نظرًا لأن العيوب الخلقية والإصابات من المرجح أن تشير إلى ضعف صحة الكائن الحي، فإن العيوب التي تؤدي إلى عدم التماثل غالبًا ما تضع الحيوان في وضع غير مؤاتٍ عندما يتعلق الأمر بإيجاد رفيق. على سبيل المثال، يُنظر إلى درجة أكبر من تناسق الوجه على أنها أكثر جاذبية لدى البشر، وخاصة في سياق اختيار الشريك. بشكل عام، هناك علاقة بين التناسق والسمات المتعلقة باللياقة البدنية مثل معدل النمو والخصوبة والقدرة على البقاء للعديد من الأنواع. وهذا يعني أنه من خلال الانتقاء الجنسي ، يميل الأفراد ذوو التناسق الأكبر (وبالتالي اللياقة البدنية) إلى أن يكونوا مفضلين كشركاء، لأنهم أكثر عرضة لإنتاج ذرية صحية. ^[10]

كانت الأساليب المعمارية ما قبل الحداثة تميل إلى التركيز على التناظر، إلا في الحالات التي تؤدي فيها الظروف القاسية للموقع أو التطورات التاريخية إلى الابتعاد عن هذا المثل الكلاسيكي. وعلى العكس من ذلك، أصبح المهندسون المعماريون الحداثيون وما بعد الحداثيين أكثر حرية في استخدام عدم التناظر كعنصر تصميم.

في حين أن معظم الجسور تستخدم شكلًا متماثلًا بسبب البساطة الجوهرية في التصميم والتحليل والتصنيع والاستخدام الاقتصادي للمواد، فقد ابتعد عدد من الجسور الحديثة عن هذا عمدًا، إما استجابة لاعتبارات خاصة بالموقع أو لإنشاء بيان تصميم درامي.

بعض الهياكل غير المتماثلة

• 
  استبدال الجزء الشرقي من جسر خليج سان فرانسيسكو - أوكلاند
• 
  جسر المرأة
• 
  قاعة تينيريفي
• 
  طائرة Blohm & Voss BV 141
• 
  بروا ، نوع من الزوارق ذات الدعامات الجانبية

في مجموعات الجدران المقاومة للحريق ، والتي تستخدم في الحماية السلبية من الحرائق ، بما في ذلك، على سبيل المثال لا الحصر، حواجز الحرائق للمحولات عالية الجهد ، فإن عدم التماثل هو جانب حاسم من التصميم. عند تصميم منشأة، ليس من المؤكد دائمًا أنه في حالة نشوب حريق ، من أي جانب قد يأتي الحريق. لذلك، فإن العديد من أكواد البناء ومعايير اختبار الحرائق تحدد أن التجميع المتماثل، لا يحتاج إلا إلى اختبار من جانب واحد، لأن كلا الجانبين متماثلان. ومع ذلك، بمجرد أن يكون التجميع غير متماثل، يجب اختبار كلا الجانبين ويجب أن يوضح تقرير الاختبار النتائج لكل جانب. في الاستخدام العملي، فإن أقل نتيجة تم تحقيقها هي تلك التي تظهر في قوائم الشهادات . لا يمكن لراعي الاختبار أو المختبر أن يعتمد على رأي أو استنتاج بشأن أي جانب كان في خطر أكبر نتيجة للاختبار المدروس ثم اختبار جانب واحد فقط. يجب اختبار كلاهما ليكون متوافقًا مع معايير الاختبار وأكواد البناء .

هذا القسم يحتاج إلى التوسعة ، يمكنك المساعدة بإضافة المزيد إليه. ( يوليو 2023 )

في الرياضيات، يمكن أن ينشأ عدم التماثل بطرق مختلفة. تشمل الأمثلة العلاقات غير المتماثلة ، وعدم تماثل الأشكال في الهندسة، والرسوم البيانية غير المتماثلة وما إلى ذلك.

عند تحديد ما إذا كان الجسم غير متماثل، ابحث عن خطوط التماثل . على سبيل المثال، يحتوي المربع على أربعة خطوط تماثل، بينما تحتوي الدائرة على ما لا نهاية له . إذا لم يكن للشكل أي خطوط تماثل، فهو غير متماثل، ولكن إذا كان للجسم أي خطوط تماثل، فهو متماثل .

العلاقة غير المتماثلة هي علاقة ثنائية محددة على مجموعة من العناصر بحيث إذا كانت صحيحة بالنسبة للعناصر و ، فيجب أن تكون خاطئة. وبعبارة أخرى، تتميز العلاقة غير المتماثلة بغياب التماثل الضروري للعلاقة في الاتجاه المعاكس. ${\displaystyle R}$${\displaystyle aRb}$${\displaystyle أ}$${\displaystyle b}$${\displaystyle bRa}$

تمثل المتباينات مثالاً للعلاقات غير المتماثلة. ضع في اعتبارك العناصر و . إذا كان أقل من ( )، فلا يمكن أن يكون أكبر من ( ). ^[11] وهذا يسلط الضوء على كيفية عدم تماثل العلاقات "أقل من"، وبالمثل "أكبر من". ${\displaystyle أ}$${\displaystyle b}$${\displaystyle أ}$${\displaystyle b}$${\displaystyle a<b}$${\displaystyle أ}$${\displaystyle b}$${\displaystyle أ\ngtr ب}$

على النقيض من ذلك، إذا كان يساوي ( )، فإنه يساوي أيضًا ( ). وبالتالي فإن العلاقة الثنائية "يساوي" هي علاقة متماثلة . ${\displaystyle أ}$${\displaystyle b}$${\displaystyle أ=ب}$${\displaystyle b}$${\displaystyle أ}$${\displaystyle b=a}$

بشكل عام، يتم تعريف الموتر غير المتماثل من خلال تغيير علامات حله عند تبادل مؤشرين. ${\displaystyle (-/+)}$

يعد موتر إبسيلون مثالاً على الموتر غير المتماثل. ويتم تعريفه على النحو التالي:${\displaystyle \epsilon _{ijk}=\left\{{\begin{array}{cc}1&if\;(i,j,k)\in \{(123),(231),(312)\}\\-1&if\;(i,j,k)\in \{(213),(321),(132)\}\\0&else\end{array}}\right.}$

، مع . ^{[12] بالنسبة} للتبديلات الزوجية أو غير الزوجية للمؤشرات، يكون الموتر إما 1 أو -1. ${\displaystyle i,j,k\in \{1,2,3\}}$

This section needs expansion. You can help by adding to it. (July 2023)

بعض الجزيئات غير متناظرة ؛ أي أنه لا يمكن وضعها فوق صورتها المرآوية. تسمى الجزيئات المتطابقة كيميائيًا ذات الكيرالية المختلفة بالانانتيومرات ؛ يمكن أن يؤدي هذا الاختلاف في الاتجاه إلى خصائص مختلفة في الطريقة التي تتفاعل بها مع الأنظمة البيولوجية.

ينشأ عدم التماثل في الفيزياء في عدد من المجالات المختلفة.

كانت الصيغة الأصلية غير الإحصائية للديناميكا الحرارية غير متماثلة في الوقت : فقد ادعت أن الإنتروبيا في نظام مغلق لا يمكن أن تزداد إلا بمرور الوقت. وقد استمد هذا من القانون الثاني (يمكن استخدام أي من الاثنين، أو عبارة كلوزيوس أو اللورد كلفن لأنهما متكافئان) واستخدام نظرية كلوزيوس (انظر كيرسون هوانج ISBN  978-0471815181 ). ومع ذلك، فإن النظرية اللاحقة للميكانيكا الإحصائية متماثلة في الوقت. وعلى الرغم من أنها تنص على أن النظام الذي يقل بشكل كبير عن الحد الأقصى للإنتروبيا من المرجح جدًا أن يتطور نحو إنتروبيا أعلى، إلا أنها تنص أيضًا على أن مثل هذا النظام من المرجح جدًا أن يتطور من إنتروبيا أعلى.

التناظر هو أحد أقوى الأدوات في فيزياء الجسيمات ، لأنه أصبح من الواضح أن جميع قوانين الطبيعة تقريبًا تنشأ من التناظرات. وبالتالي فإن انتهاكات التناظر تمثل ألغازًا نظرية وتجريبية تؤدي إلى فهم أعمق للطبيعة. كما توفر عدم التماثل في القياسات التجريبية مقابض قوية غالبًا ما تكون خالية نسبيًا من الخلفية أو عدم اليقين المنهجي.

حتى خمسينيات القرن العشرين، كان يُعتقد أن الفيزياء الأساسية متماثلة من اليسار إلى اليمين؛ أي أن التفاعلات كانت ثابتة في ظل التكافؤ . وعلى الرغم من أن التكافؤ محفوظ في الكهرومغناطيسية والتفاعلات القوية والجاذبية ، فقد تبين أنه ينتهك في التفاعلات الضعيفة . يدمج النموذج القياسي انتهاك التكافؤ من خلال التعبير عن التفاعل الضعيف كتفاعل مقياس كيرالي . فقط المكونات اليسرى للجسيمات والمكونات اليمنى للجسيمات المضادة تشارك في التفاعلات الضعيفة في النموذج القياسي. إحدى عواقب انتهاك التكافؤ في فيزياء الجسيمات هي أن النيوترينوات تمت ملاحظتها فقط كجسيمات يسارية (والنيوترينوات المضادة كجسيمات يمينية).

في عامي 1956-1957، وجد كل من Chien-Shiung Wu و E. Ambler وRW Hayward وDD Hoppes وRP Hudson انتهاكًا واضحًا لمبدأ حفظ التكافؤ في تحلل بيتا للكوبالت 60. ^{[ بحاجة لمصدر ]} وفي الوقت نفسه، قام كل من RL Garwin و Leon Lederman وR. Weinrich بتعديل تجربة سيكلوترون موجودة والتحقق على الفور من انتهاك التكافؤ. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

بعد اكتشاف انتهاك التكافؤ في عامي 1956 و1957، كان يُعتقد أن التناظر المشترك للتكافؤ (P) واقتران الشحنة المتزامن (C)، والذي يُسمى CP ، قد تم الحفاظ عليه. على سبيل المثال، يحول CP النيوترينو الأيسر إلى نيوترينو مضاد أيمن. ومع ذلك، في عام 1964، قدم جيمس كرونين وفال فيتش دليلاً واضحًا على انتهاك تناظر CP أيضًا في تجربة مع الكاونات المحايدة .

يعد انتهاك CP أحد الشروط الضرورية لتكوين عدم تناسق الباريون في الكون المبكر.

يؤدي الجمع بين تماثل CP والانعكاس الزمني المتزامن (T) إلى إنتاج تماثل مركب يسمى تماثل CPT . يجب الحفاظ على تماثل CPT في أي نظرية مجال كمي محلي ثابتة لورنتز مع هاملتوني هيرميتي . حتى عام 2006، لم يتم ملاحظة أي انتهاكات لتماثل CPT.

إن الباريونات ( أي البروتونات والنيوترونات والذرات التي تتكون منها) التي تم رصدها حتى الآن في الكون تتكون في معظمها من المادة وليس من المادة المضادة . ويطلق على هذا التباين عدم تناسق الباريونات في الكون.

إن الدوران المتساوي هو تحويل تماثلي للتفاعلات الضعيفة . وقد قدم فيرنر هايزنبرغ هذا المفهوم لأول مرة في الفيزياء النووية استنادًا إلى الملاحظات التي تفيد بأن كتلتي النيوترون والبروتون متطابقتان تقريبًا وأن قوة التفاعل القوي بين أي زوج من النيوكليونات هي نفسها، بغض النظر عما إذا كانت بروتونات أو نيوترونات. ينشأ هذا التناظر على مستوى أكثر جوهرية باعتباره تناظرًا بين الكواركات من النوع العلوي والنوع السفلي . يمكن اعتبار تناظر الدوران المتساوي في التفاعلات القوية مجموعة فرعية من مجموعة تناظر النكهة الأكبر ، حيث تكون التفاعلات القوية ثابتة تحت تبادل أنواع مختلفة من الكواركات. يؤدي تضمين الكوارك الغريب في هذا المخطط إلى ظهور مخطط الطريقة الثماني لتصنيف الميزونات والباريونات.

إن اختلال الدوران المتساوي يحدث بسبب اختلاف كتلة الكواركات العلوية والسفلية، وكذلك بسبب شحناتها الكهربائية المختلفة. ولأن هذا الاختلال لا يشكل سوى تأثير صغير في أغلب العمليات التي تنطوي على تفاعلات قوية، فإن تماثل الدوران المتساوي يظل أداة حسابية مفيدة، كما أن اختلاله يؤدي إلى إدخال تصحيحات على نتائج تماثل الدوران المتساوي.

ولأن التفاعلات الضعيفة تنتهك مبدأ التكافؤ، فإن عمليات التصادم التي قد تنطوي على تفاعلات ضعيفة تظهر عادة عدم تناسق في توزيعات الجسيمات في الحالة النهائية. وعادة ما تكون هذه التباينات حساسة للاختلاف في التفاعل بين الجسيمات والجسيمات المضادة، أو بين الجسيمات اليسرى واليمنى. وبالتالي يمكن استخدامها كمقياس حساس للاختلافات في قوة التفاعل و/أو للتمييز بين إشارة صغيرة غير متماثلة وخلفية كبيرة ولكن متماثلة.

• يتم تعريف عدم التماثل الأمامي والخلفي على أنه A _FB =(N _F -N _B )/(N _F +N _B )، حيث N _F هو عدد الأحداث التي يتحرك فيها جسيم معين في الحالة النهائية "إلى الأمام" فيما يتعلق ببعض الاتجاهات المختارة (على سبيل المثال، إلكترون في الحالة النهائية يتحرك في نفس اتجاه شعاع الإلكترون في الحالة الأولية في تصادمات الإلكترون والبوزيترون)، بينما N _B هو عدد الأحداث التي يتحرك فيها الجسيم في الحالة النهائية "إلى الخلف". تم استخدام عدم التماثل الأمامي والخلفي في تجارب LEP لقياس الفرق في قوة تفاعل بوزون Z بين الفرميونات اليسرى واليمنى، مما يوفر قياسًا دقيقًا لزاوية الاختلاط الضعيفة .
• يتم تعريف عدم التماثل من اليسار إلى اليمين على أنه A _LR =(N _L -N _R )/(N _L +N _R )، حيث N _L هو عدد الأحداث التي يكون فيها بعض الجسيمات في الحالة الأولية أو النهائية مستقطبًا إلى اليسار، بينما N _R هو العدد المقابل للأحداث المستقطبة إلى اليمين. تم قياس عدم التماثل من اليسار إلى اليمين في إنتاج وتحلل بوزون Z في مصادم ستانفورد الخطي باستخدام معدلات الأحداث التي تم الحصول عليها باستخدام حزم الإلكترون الأولية المستقطبة إلى اليسار مقابل المستقطبة إلى اليمين. يمكن أيضًا تعريف عدم التماثل من اليسار إلى اليمين على أنه عدم تماثل في استقطاب الجسيمات في الحالة النهائية التي يمكن قياس استقطابها؛ على سبيل المثال، لبتونات تاو .
• يتم تعريف عدم تماثل الشحنة أو عدم تماثل الجسيمات والجسيمات المضادة بطريقة مماثلة. تم استخدام هذا النوع من عدم التماثل لتقييد وظائف توزيع البارتون للبروتونات في تيڤاترون من الأحداث التي يتحلل فيها بوزون W الناتج إلى لبتون مشحون. يوفر عدم التماثل بين اللبتونات المشحونة إيجابيا وسلبيا كدالة لاتجاه بوزون W بالنسبة لحزمة البروتون معلومات حول التوزيع النسبي للكواركات العلوية والسفلية في البروتون. تُستخدم أيضًا عدم تماثل الجسيمات والجسيمات المضادة لاستخراج قياسات انتهاك CP من إنتاج ميزون B وميزون مضاد B في تجارب BaBar و Belle .

• عدم التماثل في المعلومات
• المعالجة المتعددة غير المتماثلة
• كيراليتي

• جاردنر، مارتن (1990)، الكون الجديد ثنائي الاتجاه: التناظر وعدم التناظر من الانعكاسات المرآة إلى الأوتار الفائقة، الطبعة الثالثة ، دبليو إتش فريمان وشركاه المحدودة.
• جان، يوه نونج؛ يه جان، ليلي (1999). "عدم التماثل عبر الأنواع". علم الأحياء الخلوي الطبيعي . 1 (2): E42–E44. doi :10.1038/10036. PMID  10559895. S2CID  9399564.