В этом случае ты, наверное, замечал, что некоторые явления крупных масштабов повторяются в масштабах меньших: работы органов или частей тела. Законы физики работают одинаково на всех уровнях – всё подчинено одним правилам и принципам. Всё симметрично переносится с больших масштабов на микроскопические: реки, как вены в организме, несут жизнь и питают органы и клетки; бифуркация рек (разделение рек) порой так затейливо повторяет бифуркацию в биологии (разделение вен, сосудов, трахей); круговорот воды происходит и в природе и в твоём теле; каждый год природа обновляется, как и все клетки твоего организма; органы твоего тела как будто мистически повторяют функции той или иной части экосистемы: лес-лёгкие; болота-почки; вода-кровь; озоновый слой-кожа и т.п. В этом, в том числе, складывается непреложный закон симметрии на всё живое и даже порой неживое. Среди примеров последнего можно назвать зеркальную симметрию, которую ты можешь наблюдать в виде оптического отражения объектов на водной глади или неискажённых отражающих поверхностях: стекле, зеркале и др. Казалось бы, это элементарные вещи, но они так удачно иллюстрируют твой прекрасный мир и его симметрию в масштабах макромира и микромира. Понимаешь теперь, почему симметрия как ось и координата реальности объединяет макромир и микромир? Да, симметрия одинаково переносит работу и законы физики на все уровни твоей реальности от огромных масштабов до крошечных величин. В этом и есть удивительная особенность симметрии, которая проявляет независимость законов физики от времени, пространства, движения и масштаба. Хотя о масштабах симметрии мы с тобой поговорим чуть погодя.
Симметрия выражается не только в зеркальности чего-то, но и в балансе, равномерности и равновесии природы и всей Вселенной. И такой порядок вещей складывается в проекции как на микроскопические масштабы, так и на экстремально большие пространства. Однородность, баланс, изотропность, равновесие, эквивалентность, равенство, равномерность, упорядоченность – всё это является признаком симметрии на разных масштабах Вселенной.
Возвращаясь к биохимии с её микроскопическими величинами, стоит для примера вспомнить такой кофермент, как Никотинамидадениндинуклеотид NAD+ (окисленный) и NADH (восстановленный), который играет основную роль в метаболизме твоего тела, помнишь? Этот кофермент одновременно отдаёт и забирает электроны у молекулы, в зависимости от реакции. Таким образом, этот кофермент (коэнзим) так же, как и другие ферменты, участвует в постоянной выработке энергии: отдаёт-забирает; отдаёт-забирает и так в течение дня бесконечное количество раз. Ещё одним ярким примером круговорота энергии является цикл Кребса – центральная часть катаболизма, происходящая в клетках, подобно круговороту энергии, молекул и жизни на Земле, становится ярким примером симметричности и баланса процессов на микроскопическом уровне и, в конечном счёте, жизни организмов.
Симметрия в крупных масштабах прекрасно иллюстрируется законом Хаббла – Лемэтра, который гласит о том, что Вселенная расширяется равномерно, а скорость удаления наблюдаемой галактики или какого-либо другого астрономического объекта от тебя, находящегося на Земле, прямо пропорциональна расстоянию до такого объекта. Это означает, что с какой бы точки в галактике или во Вселенной ты ни стал наблюдать за её движением, она в каждой точке будет расширяться пропорционально и с одинаковой скоростью. То есть где бы ты ни находился, скорость удаления и расширения Вселенной всегда будет равна примерно 75 километрам в секунду на один мегапарсек (3,2 млн световых лет).
Бесподобным примером равновесия служат все законы (начала) термодинамики. В частности, именно первый и второй законы термодинамики (сохранения энергии и энтропии) дают возможность сформулировать критерии равновесия в термодинамических системах.
Ты удивишься, что, несмотря на такое обилие симметрии, баланса и равновесия, на разных уровнях жизни и в различных системах и фазах: термодинамическое, механическое, гидростатическое, химическое равновесие – есть примеры его сознательного нарушения. И таким примером являешься ты.