Красота в физике – это симметрия и экономичность, выраженные языком математики. Если огромные объемы экспериментальных данных, промежуточных расчетов удается объяснить с помощью короткой математической формулы, то она экономична. Если формула, описывающая поведение физической системы, после перестановки частей остается прежней (инвариантной), то она симметрична.
Достижение симметрии и экономичности не просто вызывает у физиков эстетический восторг – это верные признаком рождения нового открытия или даже новой великой физической теории. Симметрией и экономичностью обладают законы Ньютона и Максвелла. У Эйнштейна симметрия стала еще более масштабной – его уравнения инвариантны в четырех измерениях. К трем пространственным измерениям он добавил почти равноправное четвертое – время. Квантовая теория совершила новую революцию в физике. Соединенная с теорией Эйнштейна, она ошеломляет могущественной силой симметрии, способной предсказывать совершенно неизвестные и неожиданные физические явления.
Симметричность математических уравнений, описывающих физические теории, не случайна. Она отражает симметричность описываемых ими физических объектов и явлений – элементарных частиц, планет, звезд, галактик. Симметрия – основополагающий физический принцип и инструмент Природы, посредством которого она создает свои вселенские шедевры. В микромире и макромире ее произведения являют нам не только мировую красоту и гармонию, но и недостижимый для людей образец экономичной эффективности. Как звезды, так и стабильные атомы, без всякого преувеличения, являются самыми настоящими природными «вечными двигателями», время их жизни исчисляется миллиардами лет.
Земля также является частью этой мировой гармонии. Силы тяготения равномерно сжимают планету со всех сторон - у матери-Земли нет «точек-любимчиков» и «точек-пасынков», ее объятия равны для всех. Именно поэтому Земля не является бесформенным куском скальной породы, а имеет форму почти симметричного шара.
Совсем по-другому дела обстоят в срединном земном мире, в котором живет человек. На поверхности планеты нет никакой симметрии. По ее телу в живописном беспорядке разбросаны материки и моря, горные массивы и зеленые долины, пустыни и ледники. Один материк не похож на другой, одно море не похоже на другое, одна гора не похожа на другую. Землю заселяют миллионы совершенно различных представителей из растительного и животного мира. В этом асимметричном мире хаотично, в любых направлениях перемещается человек. Он представлен только одним видом, Homo sapiens, но тоже не вписывается в систему - между людьми нет как абсолютной внешней схожести, так и абсолютного равенства, они отличаются по физическим и умственным способностям, по уровню материального достатка и своему социальному весу.
Срединный мир не подчиняется уравнениям симметрии. Для проявления релятивистских эффектов его скорости слишком малы. Для проявления квантовых эффектов его массы слишком велики. Поэтому этот мир не представляет большого интереса для высокой физической науки, не входит в сферу приложения сил теоретической физики.