1 O QUE É SIMETRIA? Entende-se normalmente por simetria as propriedades gerais relacionadas com a forma de um objeto e que descrevem sua aparência − uma forma regular, um modelo geométrico periódico, etc. Por simetria entende-se também harmonia de proporções, estabilidade, ordem, beleza, até mesmo perfeição. Simetria, no entanto, é mais do que isso. Simetria é um dos mais fundamentais princípios das ciências naturais. A sua DIMENSÃO é demonstrada na Teoria de Grupos. O seu EFEITO mostra-se em relações MACROSCÓPICAS e MICROSCÓPICAS. Encontra-se em todas as esferas da vida, representa o elo entre as ciências naturais e as ciências humanas, é tema comum às áreas do conhecimento mais diversas, como matemática, física, cristalografia, quími- 14 SIMETRIA DE MOLÉCULAS E CRISTAIS: FUNDAMENTOS DA ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL ca, biologia, farmácia, medicina, tecnologia, filosofia, religião, literatura, arte, música, esporte, entre outras. A necessidade de simetria, intrínseca ao homem, assim como a natural intuição do seu significado, assimilada pelo cérebro humano ao longo de milhares de anos de evolução, encobre e dissimula conceitos antagônicos como a conhecida complementação Yin – yang, oriunda da filosofia oriental e fundamentada na dualidade de tudo o que existe no universo, como bem/ mal, bonito/feio, certo/errado, etc. Nas artes, nas ciências e na política de todas as sociedades conhecidas essa dualidade é cultuada, porque representa o equilíbrio simétrico das coisas. Simetria é relacionada também com a própria história do Cosmos, por meio da teoria do Big Bang. Simetria e suas aplicações matemáticas representam, nas ciências naturais, a base para a compreensão e simplificação dos fenômenos e problemas. Na química, a simetria desempenha um papel predominante. Investigações sobre a estrutura de materiais diversos fornecem informações renovadas sobre as relações espaciais de átomos em moléculas e de moléculas em cristais. Diferenciam-se: SIMETRIAS ESPACIAIS, caracterizadas pelas transformações clássicas de simetria − transposição, rotação, espelhamento − e SIMETRIAS INTERNAS, as quais diferem das propriedades geométrico/espaciais. A estas pertencem, por exemplo, a conjugação de cargas (elétron/pósitron), ou a paridade (inversão das coordenadas espaciais). Típicos exemplos de aplicações de considerações de simetria na química e na física são: Transições vibracionais 䉴 Espectroscopia no infravermelho 䉴 Espectroscopia Raman* Transições eletrônicas 䉴 Espectroscopia UV/VIS 䉴 Espectroscopia fotoeletrônica Transições nucleares 䉴 Espectroscopia de RMN 䉴 Espectroscopia Mössbauer Difração de raios X em cristais 䉴 Análise de estruturas cristalinas Fenômenos associados à simetria 䉴 Atividade ótica Estados energéticos 䉴 Teoria do campo cristalino 䉴 Teoria dos orbitais moleculares 䉴 Regras de Woodward-Hoffmann (mecanismos de reações) Nota * Chandrasekhara Venkata Raman (Tiruchchirappalli, 7 de novembro de 1888 – Bangalore, 21 de novembro de 1970). Físico indiano, recebeu em 1930 o prêmio Nobel de Física por seus trabalhos sobre o espalhamento da luz e a descoberta do Efeito Raman.