從對稱性等於各部分比例之和諧這一多少有點含混的觀念出發,我在本書的四講中首先通過對稱性的幾種形式,如雙側對稱性、平移對稱性、旋轉對稱性、裝飾對稱性和結晶對稱性等,逐步展示出對稱性的幾何概念,最後上升到作為所有這些特殊形式基礎的一般觀念:組元的構形在其自同構變換群作用下所具有的不變性。我的目的有兩個:一方面展示出對稱性原則在藝術以及無機界和有機界中的大量應用;另一方面我將逐步闡明對稱性觀念的哲理性的數學意義。為了達到後一目的,我們必須接觸有關對稱性和相對性的一些概念和理論;而使正文生色不少的大量插圖將幫助我們達到前一目的。
本書不只是為學者和專家們寫的,我心目中的讀者面要廣泛得多。雖然我並不回避數學(否則就達不到我們的目的),但是為了不超過本書預定的深度,我對書中論述的大多數問題並不作詳細的處理,尤其是不作完備的數學處理。1951年2月,我在普林斯頓大學的瓦尼克桑講座作了幾次演講。本書就是把這些演講稍作修改,再加上了給出一些數學證明的兩個附錄而編成的。
這一領域中的其他一些書,例如耶格的經典著作《關於對稱原理及其在自然科學中的應用》,或者更近一些的由尼科勒撰寫的篇幅小得多的小冊子《稱性及其應用》,雖然涉及的內容方面都更為詳盡一些,但只論述了部分題材。在湯普森的巨著《論生長與形式》中,對稱性只不過是一個枝節問題。施派澤的專著《有限階群論》以及他的其他一些論著,給出了這一課題中有關美學方面和數學方面的重要梗概。
漢比奇的《動態對稱性》只是在書名上與本書幾乎相同而已。在內容上與本書最為接近的,也許是德文期刊1949年7月
號論述對稱性的那一期。
在本書末尾,可以找到書中插圖來源的一份完整的清單。