شبهپایداری
From Wikipedia, the free encyclopedia
در شیمی و فیزیک، شبهپایداری به یک حالت انرژی متوسط در یک سیستم دینامیکی غیر از حالت پایه سیستم اشاره دارد.
توپی که در یک حفره روی یک شیب قرار دارد یک مثال ساده از شبهپایداری است. اگر توپ فقط کمی هل داده شود، دوباره در گود خود قرار میگیرد، اما یک فشار قوی تر ممکن است توپ را شروع به غلتیدن به سمت پایین شیب کند.
در واقع شبهپایداری حالتی برای یک سامانهٔ فیزیکی است که سامانه در آن زمان زیادی را در وضعیتی به جز حالت پایدار (کمینهٔ انرژی) سامانه میگذراند.
در طول یک حالت شبهپایدار با طول عمر محدود، تمام پارامترهای توصیف کننده حالت به مقادیر ثابت میرسند. در حالت انزوا:
- حالت حداقل انرژی تنها حالتی است که سیستم برای مدت نامحدودی در آن ساکن خواهد بود، تا زمانی که انرژی خارجی بیشتری به سیستم اضافه شود (وضعیت «کاملاً پایدار» منحصر به فرد).
- سیستم بهطور خود به خود هر حالت دیگری (با انرژی بالاتر) را ترک میکند تا در نهایت (پس از یک توالی انتقال) به کم انرژیترین حالت بازگردد.
مفهوم شبهپایداری در فیزیک گذار فاز مرتبه اول سرچشمه گرفتهاست. سپس در مطالعه ذرات زیراتمی تجمع یافته (در هسته اتم یا در اتم) یا در مولکولها، درشت مولکولها یا خوشههای اتمها و مولکولها معنای جدیدی به دست آورد. بعدها برای مطالعه سیستمهای تصمیمگیری و انتقال اطلاعات استفاده میشود.
فراپایداری در فیزیک و شیمی رایج است - از یک اتم (مجموعه چند جسمی) تا مجموعههای آماری مولکولها (سیالات چسبناک، جامدات آمورف، کریستالهای مایع، کانیها، و غیره) در سطوح مولکولی یا بهطور کلی (به حالتهای غیر پایدار ماده مراجعه کنید. و تودههای دانه در زیر). فراوانی حالتها با بزرگتر شدن سیستمها و/یا اگر نیروهای تعامل متقابل آنها از نظر مکانی کمتر یکنواخت یا متنوعتر باشند، رایجتر است.
در سیستمهای پویا (با بازخورد) مانند مدارهای الکترونیکی، قاچاق سیگنال، سیستمهای تصمیمگیری، عصبی و ایمنی، عدم تغییر زمانی الگوهای فعال یا واکنشی با توجه به تأثیرات خارجی، ثبات و فراپایداری را تعریف میکند (به فراپایداری مغز در زیر مراجعه کنید). در این سیستمها، معادل نوسانات حرارتی در سیستمهای مولکولی «نویز سفید» است که بر انتشار سیگنال و تصمیمگیری تأثیر میگذارد.