metastabiilisuus
Metastabiilisuus on tila, jossa järjestelmä on paikallisessa energianminimissä, mutta ei globaalisti vakaimmassa tilassa. Tällainen tila on suhteellisesti kestävä: se voi pysyä pitkän aikaa, mutta lopullinen, alimpaan energiatilaan johtava siirtymä on mahdollista, kun järjestelmä ylittää energiaportin eli barrierin. Siirtymisen nopeuteen vaikuttavat ympäristöolosuhteet kuten lämpötila sekä barrierin korkeus; suurempi barrieri tarkoittaa pidempää metastabiilisuutta.
Mekanismin taustalla on energiamaisema, jossa monta tilaa on paikallisia minimejä. Järjestelmä pyrkii tavoittelemaan absoluuttista minimiä, mutta
- Kemia ja materiaali: supersaturaatiot ja faasimuutokset voivat olla metastabiileja tiloja, jotka voivat ajan myötä tulla erottuviksi
- Fysiikka: superkylmätty vesi ja ylikuumennettu neste voivat säilyä metastabiileina pitkiä aikoja ennen siirtymistä toiseen tilaan.
- Elektroniikka: metastabiilius voi ilmetä flip-flop -lohkoissa, kun tulos on epävarma lähdön ja kytkimen synkronoinnin epäonnistuessa; suunnittelussa
- kosmologia: on puhetta "false vacuum" -metastabiilisuudesta, jossa universumi voi olla tilassa, joka ei ole todellinen vakaain
Metastabiilisuus korostaa, että pitkäaikainen vakaus ei aina tarkoita absoluuttista pysyvyyttä, vaan tilaan liittyy mahdollista, hallittua tai