instabiliteten

Instabiliteten är ett tillstånd där ett systems jämvikt inte längre är robust mot störningar. Om en liten störning leder till avvikelser som växer med tiden sägs systemet vara instabilt. Instabilitet står i kontrast till stabilitet, där avvikelser dämpas och systemet återgår till jämvikten.

Orsaker till instabilitet varierar mellan områden. Den kan vara mekanisk eller termisk, statisk eller dynamisk. I mekaniska sammanhang uppstår instabilitet när krafter får en struktur att lämna sitt säkra läge, till exempel vid buckling av en kolonn. I dynamiska system uppträder instabilitet när små störningar gör att lösningar divergerar från jämvikten.

Analytiskt följs instabilitet ofta med stabilitetsanalys. Inom matematik och teknik används Jacobianens egenvärden för att bedöma lokala stabiliteten; en positiv realdel hos något egenvärde antyder instabilitet. Lyapunov-exponenter används också för att mäta hur snabbt närliggande tillstånd separeras.

Exempel och tillämpningar finns inom flera fält. Atmosfärisk instabilitet kan driva konvektion och stormar; inom ekonomi används begreppet för att beskriva finansiella eller strukturella kriser där systemet snabbt lämnar balansläge och återhämtningen är osäker. I teknik används stabilitetsdesign för att motverka störningar och göra system mer motståndskraftiga.