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Natur

Symmetrie: Die geheimnisvollen Grundformen des Lebens

Sie sind die vielleicht grundlegendsten Ordnungsprinzipien unserer Welt und des Universums: Symmetrische Muster finden sich überall in der Natur. Vom winzigen Einzeller über Blüten bis zum Mensch folgen fast alle Lebewesen symmetrischen Baustrukturen. Das Geheimnis dahinter ist aber noch längst nicht vollständig geklärt.

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Symmetrische Formen sind allgegenwärtig in der Natur, sozusagen als Grundmuster, das sich im Verlauf der Evolution herausgebildet und bewährt hat. Symmetrien sprechen uns an, denn wir schätzen Ordnung, Klarheit und Übersicht. Vollkommene Bauprinzipien deuten wir instinktiv als Ausdruck von Gesundheit, Robustheit und Stabilität.
 
Ob eine gleichmäßig angeordnete Blüte, die Flügel eines Vogels, die Streifen auf dem Fell der Zebras oder gar wir Menschen selbst: Alle unterliegen den Prinzipien der Symmetrie. Doch lässt sich alles auf reine Mathematik und Geometrie reduzieren? Was genau ist Symmetrie? Wenn man ein Objekt einer Transformation unterzieht – also dreht, spiegelt oder verschiebt, ist es genau dann symmetrisch, wenn es nachher genauso aussieht wie vorher. Mathematiker unterscheiden zwischen Punkt-, Achsen-, Rotations-, Kugelsymmetrie und noch zahlreichen weiteren Varianten.

Alles reine Mathematik?

Schon Leonardo da Vinci befasste sich mit dem Prinzip des „goldenen Schnitts" und verdeutlichte die Symmetrie des menschlichen Körpers in seinen Anatomiestudien. Tatsächlich ist unser Körper spiegelsymmetrisch gebaut – zumindest äußerlich. Denkt man sich eine Achse, die durch die Körpermitte führt, lassen sich linke und rechte Körperhälfte daran exakt spiegeln. Für die Symmetrien des menschlichen Gesichts formulierten amerikanische Forscher das goldene Zahlenverhältnis 36 zu 46: Je dichter ein Gesicht an sich diesem Idealverhältnis annähert, desto ebenmäßiger und perfekter erscheint es uns.
 
„Symmetrie schafft eine zugleich wundervolle und lächerliche Verwandtschaft zwischen Objekten, Phänomenen und Theorien, die äußerlich betrachtet nichts miteinander gemein haben: So der terrestrische Magnetismus, (...) die Struktur des Universums, (...) Quantenphysik, Blütenblätter, Musik und die Relativitätstheorie", sagte der Symmetrieforscher Hermann Weyl. Das war 1952. Doch noch immer sind viele Rätsel ungelöst: Die Wissenschaft hat gerade erst angefangen, das Geheimnis der mysteriösen Grundstrukturen zu lösen. Wer einmal seinen Blick geschärft hat für die Muster, die vielen Lebensformen zugrunde liegen, wird draußen in der Natur immer wieder neue symmetrisch aufgebaute Objekte entdecken und die Wunder des Lebens gleich mit ganz anderen Augen betrachten.
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