Симметрия — это инвариантность (неизменность) объектов или их свойств относительно того или иного преобразования
Самые привычные для нас симметрии — геометрические.. Геометрические симметрии сводятся к инвариантности относительно того или иного геометрического преобразования: поворота вокруг оси, отражения в плоскости, инверсии относительно точки и т. д.
Чем больше преобразований оставляет геометрическую фигуру неизменной, тем она более симметрична. Самая симметричная фигура — шар (или сфера): любая прямая, проходящая через центр шара, является его осью симметрии, любая плоскость, проходящая через центр шара, — плоскостью симметрии.
Калибровочные симметрии — инвариантность относительно изменения начала отсчета или масштаба измерения той или иной физической величины.
Динамические симметрии, сводящиеся к инвариантности хода того или иного процесса относительно изменения условий его протекания. Существуют электрические заряды положительные и отрицательные. Симметрии могут быть неполными, или нарушенными.
Значение симметрии в естествознании
Во-первых, это один из способов сведения многообразия окружающего мира к ограниченному набору закономерностей.
Во-вторых, симметрия свойств объектов отражает симметрию их внутренней структуры.
В-третьих, анализ симметрии — один из наиболее мощных эвристических приемов научного поиска. Специалист часто может дать достаточно полное описание сложной системы или решение сложной задачи, руководствуясь только соображениями симметрии.
В-четвертых, свойства симметрии объектов и взаимодействий тесно связаны с законами сохранения — важнейшими законами природы.