АНТИСИММЕТРИЯ - симметрия объектов
не только по геом. координатам в пространстве, но и по добавочной дискретной
негеом. переменной, к-рая может принимать лишь 2 противоположных значения:
. В 3-мерном пространстве
при наличии А. объект описывается координатами его точек x1, x2 и x3 и дополнит. переменной ,
к-рую удобно интерпретировать условно как "цвет" точки - чёрной
или белой; если белым (чёрным) точкам одного объекта соответствуют чёрные (белые)
точки геометрически равного ему другого объекта, то объекты антисимметричны.
Физ. величинами, которые можно описывать переменной x4, являются
знак заряда, направление спина и т. п. А. впервые введена Г. Хеешем (H. Heesch)
(1929), её полная теория развита А. В. Шубниковым (1951).
Операция изменения переменной x4, при к-рой объект меняет знак ("цвет"), но остаётся неподвижным, тождественным самому себе в пространстве, наз. операцией антиотождествления и обозначается 1' (1 - операция обычного отождествления, так что 1'2= 1). В А. имеются 4 вида равенства между геометрически равными объектами: отождествление, зеркальное равенство, антиотождествление, зеркальное антиравенство (рис.).
Типы равенства в антисимметрии: а -
а, б - б, . . .- отождествление; а - б, в - г - зеркальное равенство,
а - в, б - г - антиотождествление; а - г, б - в - зеркальное антиравенство.
Зеркальное отражение m меняет
хиральность объекта, превращая
его из правого в левый и наоборот; операции антиотождествления 1' соответствует
изменение "цвета", а отражение с переменой "цвета" -
операция - меняет
одновременно и хиральность и "цвет" объекта. Из любой операции симметрии
в трёхмерном пространстве
можно построить "антиоперацию" .
Аналогично обычным элементам симметрии
можно ввести элементы А., каждый из к-рых одноврем. с геом. преобразованием
осуществляет изменение знака 4-й переменной. Группы А. содержат как операции
обычной симметрии, так и операцию А. Операции обычной симметрии образуют подгруппу
индекса 2 в любой группе А.:.
Существует 58 "чёрно-белых"
точечных групп А. кристаллов
и 32 "серые" (нейтральные) группы А., а также 32 "одноцветные"
группы, совпадающие с обычными кристаллографич. точечными группами. В фиа. интерпретации
группы А. являются точечными группами магнитной симметрии кристаллов.
Пространственные трижды периодич. группы
А. (т. н. шубниковские
группы) являются асимметричным расширением обычных фёдоровских пространств.
групп , описывающих
атомную структуру кристаллов. Групп
всего 1651. Из них 1421 (креме "серых") применяются, в частности,
для описания расположения спинов атомов в кристаллах, обладающих магн. свойствами.
А. является одним из обобщений обычной
симметрии и может быть формально сведена к одному из вариантов симметрии в 4-мерном
пространстве. Др. обобщение А.- цветная симметрия .В теории кратной А.
вводятся дополнит. переменные
, , ..., каждая
из к-рых описывает определ. признак объекта.
M., Теория групп и ее применение к физическим
проблемам, пер. с англ., M., 1966 (таблицы групп А. на с. 89); Современная кристаллография,
под ред. Б. К. Вайнштейна, т. 1, M., 1979. Б. К. Вайнштейн.