Ilmu simetri

Lihat pelajaran lengkapnya: http://ed.ted.com/lessons/the-science-of-symmetry-colm-kelleher

Ketika kau mendengar kata simetri, kau mungkin berpikir tentang segitiga, kupu-kupu, atau mungkin balerina. Tetapi, secara ilmiah, definisi simetri adalah "sebuah transformasi yang membuat sebuah objek tak berubah." Hah? Colm Kelleher membongkar istilah abstrak ini dan menjelaskan bagaimana simetri seekor hewan bisa menceritakan banyak hal tentang mereka-- dan juga diri
kita sendiri.

Pelajaran oleh Colm Kelleher, animasi oleh Andrew Foerster.

Ketika mendengar kata simetri,

yang terbayang adalah
bangun geometris sederhana

seperti persegi atau segitiga,

atau pola rumit pada sayap kupu-kupu.

Jika kau cenderung artistik,

kau mungkin memikirkan modulasi halus
pada konserto karya Mozart,

atau sikap prima balerina yang elegan.

Dalam kehidupan sehari-hari,

kata simetri melambangkan gagasan samar

akan keindahan, harmoni, dan keseimbangan.

Di matematika dan sains,

simetri memiliki makna
yang berbeda dan sangat spesifik.

Dalam arti teknisnya,

simetri adalah sifat suatu objek.

hampir semua objek bisa memiliki simetri,

dari benda nyata seperti sayap kupu-kupu,

sampai hal abstrak
seperti bangun geometris.

Jadi, apa artinya jika sebuah objek
bersifat simetris?

Ini definisinya:

Simetri adalah transformasi
yang tidak membuat objek berubah.

Nah, terdengar agak abstrak, kan.
Ayo kita uraikan.

Lebih mudah jika kita melihat
contoh tertentu,

seperti segitiga sama sisi ini.

Jika kita memutarnya 120 derajat,

mengelilingi pusatnya,

kita mendapatkan segitiga
yang persis sama dengan sebelumnya.

Di kasus ini, objeknya adalah segitiga,

dan transformasi yang membuat
objek tidak berubah,

adalah rotasi 120 derajat.

Jadi, kita bisa bilang bahwa
segitiga sama sisi bersifat simetris

dengan rotasi 120 derajat
mengelilingi pusatnya.

Jika kita memutarnya, misal, 90 derajat,

segitiga akan terlihat berbeda.

Dengan kata lain,
segitiga sama sisi tidaklah simetris

dengan rotasi 90 derajat
terhadap pusatnya.

Tetapi, kenapa matematikawan dan ilmuwan
peduli dengan simetri?

Ternyata, simetri penting
di bidang mereka.

Ayo kita lihat satu contohnya:
simetri dalam biologi.

Kau mungkin menyadari
ada tipe simetri familier

yang belum kami sebut:

simetri kanan dan kiri tubuh manusia.

Simetri ini dibentuk
oleh transformasi cerminan

oleh cermin khayal
yang membelah tubuh secara vertikal.

Biolog menyebutnya simetri bilateral.

Sama seperti semua simetri
pada makhluk hidup,

yang hanya kira-kira,

ciri tubuh manusia ini
tetaplah mencolok.

Manusia bukan satu-satunya
makhluk simetris bilateral.

Banyak hewan lain,
misalnya rubah, hiu, kumbang,

kupu-kupu yang kami sebut tadi,

memiliki simetri jenis ini,

sama seperti beberapa tumbuhan
seperti anggrek.

Makhluk lainnya memiliki
simetri jenis lain,

yang hanya terlihat

ketika kau memutarnya pada pusatnya.

Hampir sama seperti simetri rotasi
pada segitiga sama sisi tadi.

Tetapi, ketika terjadi pada hewan,

simetri ini disebut sebagai
simetri radial.

Contohnya, beberapa bulu babi
dan bintang laut

memiliki 5 simetri lipat
atau simetri pentaradial,

artinya, simetri dengan rotasi
72 derajat mengelilingi pusatnya.

Simetri juga tampak pada tumbuhan,

yang bisa kau lihat
dengan memotong apel secara horizontal.

Beberapa ubur-ubur
simetris dengan rotasi 90 derajat,

sementara anemon simetris
dengan rotasi sudut berapa pun.

Beberapa koral, sebaliknya,
tidak punya simetri,

sama sekali asimetris.

Tetapi, mengapa makhluk menunjukkan
tipe simetri yang berbeda?

Apakah simetri tubuh menunjukkan
cara hidup hewan itu?

Coba kita lihat salah satu grup:

hewan simetris bilateral.

Di grup ini ada rubah, kumbang,
hiu, kupu-kupu,

dan, tentunya, manusia.

Hal yang menyatukan
hewan simetris bilateral

adalah tubuh yang dibuat untuk bergerak.

Jika kau ingin bergerak ke satu arah,

lebih mudah jika ada bagian depan tubuh

yang memiliki semua organ indra--

mata, telinga, dan hidung.

Lebih bagus jika ada mulut juga

karena kau mungkin akan bertemu makanan

atau musuh dari bagian ujung itu.

Pasti kau kenal betul
kelompok organ ini, plus mulut,

yang ada di depan tubuh hewan.

Bagian itu disebut kepala.

Keberadaan kepala mendorong
perkembangan simetri bilateral,

juga membantumu membangun
sirip yang efisien jika kau seekor ikan,

sayap aerodinamis jika kau seekor burung,

atau kaki yang lincah jika seekor rubah.

Tetapi, apa hubungannya ini
dengan evolusi?

Ternyata, biolog bisa menggunakan
tipe simetri tubuh ini

untuk mencari keterkaitan di antara hewan.

Contohnya, kita melihat bintang laut
dan bulu babi memiliki 5 simetri lipat.

Tetapi, lebih tepatnya simetri ini berlaku
bagi bintang laut dan bulu babi dewasa.

Di masa larva, mereka bilateral,
seperti manusia.

Untuk para biolog, ini adalah bukti kuat

bahwa kita lebih dekat dengan bintang laut

daripada, misal, koral,

atau hewan yang tidak menunjukkan
simetri bilateral

pada masa pertumbuhannya.

Salah satu masalah yang menarik
dan penting di biologi

adalah menyusun pohon kehidupan,

menemukan kapan dan bagaimana
cabang yang berbeda berpisah.

Memikirkan hal sesederhana simetri tubuh

bisa membantu kita
menggali masa lalu evolusi kita

dan memahami kita, sebagai spesies,
berasal dari mana.