生物对称分为双侧对称和径向对称。这种对称性在自然界中非常普遍。包括人类在内的大多数动物的身体结构都呈镜像对称，即双边对称。许多科学家并不认为这是进化的巧合，因为构建不对称身体的方法远多于构建对称身体的方法。以我们的人体为例，我们可以长成各种奇形怪状的形状。身体左右两侧随意突出，或长出东西，很容易破坏对称性。

生物体普遍遵循双侧对称性

根据化石证据，早在5亿年前，生物体就已经形成双侧对称性。因此，我们认为生物的双边对称性一定有某种内在原因。多年来，生物学家对这个问题提出了许多假设。

一项研究表明，大脑更容易识别对称的身体和协调运动。此外，所有生物在其环境中的运动都受物理定律支配。我们一般认为最早的生命是从水里进化而来的，左右对称的身体可以使生物体直线前进。在进化史上，能够快速有效地从A点移动到B点的动物比那些行动缓慢或不动的动物更成功。

另一个流行的假设是，对称性的进化有助于动物选择配偶。对鸟类和昆虫的实验表明，雌性更喜欢与着装最对称的雄性交配。例如，雌性雌孔孔雀更喜欢尾巴长而对称的孔雀，而雌性家燕更喜欢尾巴长而对称的雄性家燕。

对称性甚至指导细胞分裂的基本过程。作为单细胞出生的生物体必须以对称的方式组织自身及其遗传物质，以确保每个子细胞在分裂前都有每个基因的副本。当然，并不是所有的动物都是左右对称的。海星、水母和海胆等生物具有径向对称性。地球上唯一不对称的生物是海绵。

虽然我们无法从生物学上说出生物对称性进化的确切原因，但我们知道物理学中更深层的答案。这是宇宙的普遍规律。

大家都看过人类描绘的外星生物，它们也有对称性，因为我们认为支配宇宙的物理定律处处适用，所以我也认为外星生物也会表现出普遍的双边对称性！那么究竟是什么导致了宇宙的普遍对称性呢？这始于物理定律，即宇宙的基本定律。

更深层的原因：物理学中的对称性

在物理学中，对称性有更精确的含义。物理学的对称性是指当某些条件发生变化时，物理定律不会改变。其中包括：

镜像对称：即双边对称，一个基本粒子与其镜像自旋相反，但物理定律不变。例如，正电子可以被认为是电子的镜像。

时间对称性：物理定律不会随时间改变。也就是说，宇宙的过去、现在和未来，物理定律一直都是这样的

平动对称：无论我们在太阳系还是在宇宙的另一边，无论身处何方，物理定律是相同的。

旋转对称：无论我们面向哪个方向，物理学的顶级定律都不会改变。

如果我们生活在一个自然法则不对称的宇宙中，实验结果可能会根据实验发生的地点、时间和方向而改变，因此这些对称性对于理解科学，尤其是物理学至关重要。

例如，现代天文学家通常会观察数百万光年外恒星的光谱以确定它们的成分。如果遥远恒星中的原子遵循不同的定律，我们将无法了解有关宇宙的任何信息。

因此，对称性是宇宙运行方式不可或缺的一部分，并且在阿尔伯特爱因斯坦设计广义相对论时将其用作指导原则。

爱因斯坦坚信物理定律对所有观察者都应该是相同的，无论他们如何移动。通过各种思想实验，爱因斯坦发现了自然界中的另一种基本对称性，称为协变性。有了这种对称性，无论物体是在加速还是静止，物理定律都一样起作用。换句话说，重力和加速度具有相同的作用，即它们是对称的。

科学家们还发现了自然界中的其他对称性。

19世纪的数学物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦证明了电场和磁场之间的对称性。通过一系列的方程式，麦克斯韦证明了电和磁实际上是一种更基本的力：电磁力。

许多科学家怀疑可能还有更多的自然对称性有待发现。一些人认为，物理学家花了数十年时间寻找的迄今为止难以捉摸的“万物理论”将包含某种类型的对称性，可以全面解释和容纳所有已知的物理定律。

总结

支配我们宇宙的基本法则有很多对称性，我们的生命就是在这些法则下诞生的。因此，生物的对称性反映了宇宙的基本规律，并非偶然或巧合。

如果在宇宙的其他地方发现生命，他们很可能会像我们一样寻找同样的普遍双边对称性。除非物理定律与我们不同。