【物理学中的手性 2.】
(2. 手性对称与手性不对称的关系)
手性对称是一种立体对称性。概括起来有四种典型的手性对称:①手形手性对称,直接形象,以手为例,左手与右手,互为镜像,却不重叠;②螺旋手性对称,螺旋有左手螺旋和右手螺旋,它们分别符合左手定则和右手定则,在物理学中有很多螺旋现象,就有很多和性定则;③旋转手性对称,许多物体的运动是旋转的,以时钟旋转方向为准则,就有顺时针旋转和逆时针旋转;④坐标系手性对称,坐标是立体矢量的几何标示,按照手势指示,它也有左手坐标系和右手坐标系。四种手性对称形式见下图。
这四种手性对称本质上都是与手相关,以左右手的不同姿势来表征,也可以简化我们对自然的手性现象的表达。手性具有几何结构和习性功能两大属性,或者我们拓展一下手性的定义,更全面的说,两个物体的几何形状互为镜像,但不能重合,并且它们的功能完全相同。这样我们就会理解手性对称与不对称的区别。
手性不对称,就是说,手性对称的两个物体在结构手性上,可能会存在残缺不对等,或数量上的不对等;在功能手性上具有不同的习性和意义、活性和行为,或者程度上的不等同。这就形成了手性对称在结构或功能上的不对等。如果是一个物体,它和它的“镜像”(虚拟存在)已破缺,不可能等同(或重合),这就是手性不对称。可见它是手性破缺所致,物理学上表达的手性,就是不对称的手性。
丰都智愚河畔环境工作室