Symétrie circulaire - Circular symmetry

WA 80 cm tir à l'arc target.svg
En 2 dimensions, une cible de tir à l'arc a une symétrie circulaire.
Surface de révolution illustration.png
Une surface de révolution a une symétrie circulaire autour d'un axe en 3 dimensions.

En géométrie , la symétrie circulaire est un type de symétrie continue pour un objet plan qui peut être tourné selon n'importe quel angle arbitraire et se mapper sur lui-même.

La symétrie circulaire en rotation est isomorphe avec le groupe du cercle dans le plan complexe , ou le groupe orthogonal spécial SO(2), et le groupe unitaire U(1). La symétrie circulaire réfléchissante est isomorphe avec le groupe orthogonal O(2).

Deux dimensions

Un objet bidimensionnel à symétrie circulaire serait constitué de cercles concentriques et de domaines annulaires .

La symétrie circulaire de rotation a toutes les symétries cycliques , Z n comme symétries de sous-groupe. La symétrie circulaire réfléchissante a toute la symétrie dièdre , Dih n comme symétries de sous-groupe.

Trois dimensions

Un double-cône est une surface de révolution , engendrée par une droite.

En 3 dimensions, une surface ou un solide de révolution présente une symétrie circulaire autour d'un axe, également appelée symétrie cylindrique ou symétrie axiale . Un exemple est un cône circulaire droit . La symétrie circulaire en 3 dimensions a toute la symétrie pyramidale , C n v comme sous-groupes.

Un double cône , un bicône , un cylindre , un tore et un sphéroïde ont une symétrie circulaire, et en plus ont une symétrie bilatérale perpendiculaire à l'axe du système (ou demi-cylindrique de symétrie ). Ces symétries circulaires réfléchissantes ont toutes des symétries prismatiques discrètes , D n h comme sous-groupes.

Quatre dimensions

Projections stéréographiques du tore Clifford
4dRotationTrajectoires-fig1.png
(Facile)
4dRotationTrajectoires-fig2.png
1:5
4dRotationTrajectoires-fig3.png
5:1
Cylindrique Duocylindrique

En quatre dimensions, un objet peut avoir une symétrie circulaire, sur deux plans d'axes orthogonaux, ou une symétrie duocylindrique . Par exemple, le duocylindre et le tore de Clifford ont une symétrie circulaire selon deux axes orthogonaux. Un spherinder a une symétrie sphérique dans un espace à 3 et une symétrie circulaire dans la direction orthogonale.

Symétrie sphérique

Une sphère non marquée a une symétrie sphérique de réflexion .

Un terme équivalent tridimensionnel analogue est la symétrie sphérique .

La symétrie sphérique en rotation est isomorphe avec le groupe de rotation SO(3) et peut être paramétrée par le tangage, le lacet et le roulis des rotations enchaînées de Davenport . La symétrie sphérique de rotation a tous les groupes de points 3D chiraux discrets comme sous-groupes. La symétrie sphérique par réflexion est isomorphe avec le groupe orthogonal O(3) et a les groupes de points discrets en 3 dimensions comme sous-groupes.

Un champ scalaire a une symétrie sphérique s'il ne dépend que de la distance à l'origine, comme le potentiel d'une force centrale . Un champ vectoriel a une symétrie sphérique s'il est dans une direction radiale vers l'intérieur ou vers l'extérieur avec une amplitude et une orientation (vers l'intérieur/vers l'extérieur) en fonction de la distance à l'origine uniquement, comme une force centrale.

Voir également

Les références

  • Weisstein, Eric W. "Solide of Revolution" . MathWorld .
  • Weisstein, Eric W. "Surface de Révolution" . MathWorld .
  • "Groupe orthogonal" , Encyclopédie des mathématiques , EMS Press , 2001 [1994]