مرکز تقارن: نقطهی جادویی نظم
تقارن مرکزی چیست؟
فرض کنید یک نقطهی خاص در وسط یک شکل وجود دارد. اگر هر نقطه از شکل را به اندازهی مشخصی از این مرکز دور کنیم و در سمت دیگر آن قرار دهیم، به نقطهی متقارن آن میرسیم. اگر این کار برای همه نقطههای شکل ممکن باشد و شکل جدید کاملاً بر شکل اول منطبق شود، آن نقطه، مرکز تقارن شکل است. به این عمل، تقارن مرکزی میگویند. مانند چرخش یک قطعه لگو به اندازهی 180 درجه دور یک میخ.
کدام شکلها مرکز تقارن دارند؟
همهی شکلها مرکز تقارن ندارند. برای مثال، یک مثلث معمولی مرکز تقارن ندارد، اما بسیاری از شکلهای منظم این ویژگی جالب را دارند.
| نام شکل | آیا مرکز تقارن دارد؟ | مثال در زندگی |
|---|---|---|
| دایره | دارد | چرخ دوچرخه، سکه |
| مربع | دارد | پنجرههای مربعی، کاشی |
| مستطیل | دارد | در کتاب، صفحهی موبایل |
| بیضی | دارد | توپ راگبی، تخم مرغ |
| حرف الفبای «آ» | ندارد | حروف فارسی نا متقارن |
تقارن مرکزی در طبیعت و هنر
مرکز تقارن فقط در کتابهای ریاضی نیست! اگر به اطراف خود دقت کنید، نمونههای زیادی از آن را میبینید. یک گل آفتابگردان را در نظر بگیرید. دانههای آن به گونهای چیده شدهاند که اگر مرکز گل را به عنوان مرکز تقارن در نظر بگیریم، الگوی زیبایی از تقارن ایجاد میشود. در طراحی فرشهای دستباف ایرانی نیز، اغلب نقشهای اصلی یک مرکز تقارن مشخص دارند که نظم و زیبایی خاصی به اثر میبخشد.
حتی در بازیها نیز این مفهوم وجود دارد. بازی "میکروگر" را تصور کنید که در آن یک موجود کوچک باید از محیطی متقارن عبور کند. طراحی این محیطها اغلب حول یک مرکز تقارن است تا هم چالشبرانگیز باشد و هم چشمنواز.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
بله، کاملاً فرق دارد. محور تقارن یک خط است که شکل را به دو قسمت مساوی تقسیم میکند که مانند تصویر آینهای هم هستند. اما مرکز تقارن فقط یک نقطه است که شکل را حول آن میچرخانیم. یک مربع هم مرکز تقارن دارد و هم چند محور تقارن.
یک راه ساده این است که شکل را روی کاغذ بکشید و سعی کنید آن را به دور یک نقطه بچرخانید. اگر پس از چرخش به اندازهی 180 درجه، شکل دقیقاً به جای اولش برگشت، آن نقطه، مرکز تقارن است. راه دیگر این است که قطرهای شکل را رسم کنید. نقطهی برخورد قطرها در بسیاری از شکلها (مانند مربع و مستطیل) همان مرکز تقارن است.
اگر یک خط عمودی از وسط صورت و بدن انسان بگذریم، دو نیمهی نسبتاً متقارن ایجاد میشود (محور تقارن). اما بدن انسان مرکز تقارن به آن معنی که در ریاضی تعریف شد، ندارد. زیرا اگر بدن را حول یک نقطه بچرخانیم، بر خودش منطبق نمیشود.
پاورقی
۱مرکز تقارن (Center of Symmetry): نقطهای که شکل نسبت به آن تقارن دارد.
۲تقارن مرکزی (Central Symmetry): نوعی تقارن که در آن هر نقطه از شکل نسبت به یک مرکز، به نقطهی متقارن خودش نگاشت میشود.
۳نقطهی متقارن (Symmetric Point): نقطهای که در سمت دیگر مرکز تقارن و در فاصلهی یکسان از آن قرار دارد.
۴محور تقارن (Axis of Symmetry): خطی که شکل را به دو قسمت مساوی و آینهای تقسیم میکند.