شبه‌پایداری: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جز ربات: حذف میان‌ویکی موجود در ویکی‌داده: en |
توصيف كامل تر |
||
خط ۱:
[[Image:Meta-stability.svg|250px|thumb| نمودار [[انرژی]] بر حسب [[مکان]] برای یک اتم که می‌تواند دو پیوند با انرژی‌های متفاوت تشکیل دهد: حالت شبه‌پایدار برای پیوند ضعیف‌تر (۱)، حالت زینی گذرا (۲)، و حالت پایدار برای پیوند قوی‌تر.]]
در [[شیمی]] و [[فیزیک]] ، '''شبه‌پایداری'''
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 می گیرد، 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 می رسند . 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 به طور خود به خود هر حالت دیگری (با انرژی بالاتر) را ترک می کند تا در نهایت (پس از یک توالی انتقال) به کم انرژی ترین حالت بازگردد.
مفهوم شبه‌پایداری در فیزیک [[گذار فاز]] مرتبه اول سرچشمه گرفته است. [[ذرات زیراتمی|سپس در مطالعه ذرات زیراتمی]] تجمع یافته (در هسته اتم یا در اتم) یا در مولکول ها، درشت مولکول ها یا خوشه های اتم ها و مولکول ها معنای جدیدی به دست آورد. بعدها برای مطالعه سیستم های تصمیم گیری و انتقال اطلاعات استفاده می‌شود.
فراپایداری در [[فیزیک]] و [[شیمی]] رایج است - از یک اتم (مجموعه چند جسمی) تا مجموعه های آماری مولکول ها (سیالات چسبناک، [[جامد آمورف|جامدات آمورف]] ، کریستال های مایع، [[کانی|کانی ها]] ، و غیره) در سطوح مولکولی یا به طور کلی (به [[شبه‌پایداری|حالت های غیر پایدار ماده مراجعه کنید.]] و [[شبه‌پایداری|توده های 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 [[پویایی‌شناسی سامانه‌ها|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 [[شبه‌پایداری|فراپایداری مغز در]] زیر مراجعه کنید). در این سیستم ها، معادل [[نوسانات گرمایی|نوسانات حرارتی]] در سیستم های مولکولی "[[نویز سفید]]" است که بر انتشار سیگنال و تصمیم گیری تاثیر می گذارد.
== '''فیزیک آماری و ترمودینامیک''' ==
[[ترمودینامیک غیرتعادلی]] شاخه ای از فیزیک است که دینامیک مجموعه های آماری مولکول ها را از طریق حالت های ناپایدار مطالعه می کند. "گیر کردن" در یک فرورفتگی ترمودینامیکی بدون اینکه در کمترین حالت انرژی قرار داشته باشد، به عنوان پایداری جنبشی یا پایداری جنبشی شناخته می شود. حرکت یا [[سینتیک شیمیایی|سینتیک]] خاص اتم‌های درگیر منجر به گیر کردن آنها شده است، علیرغم وجود گزینه‌های بهتر (با انرژی پایین).
== '''ماده متراکم و ماکرومولکول ها''' ==
فازهای شبه‌پایدار در ماده متراکم و کریستالوگرافی رایج هستند. قابل ذکر است، این مورد در مورد [[آناتاز]] ، یک پلی مورف ناپایدار از [[تیتانیوم دی‌اکسید|دی اکسید تیتانیوم]] است ، که علیرغم اینکه معمولاً اولین فازی است که در بسیاری از فرآیندهای سنتز به دلیل [[انرژی سطح|انرژی سطحی]] پایین‌ترش تشکیل می‌شود، همیشه ناپایدار است و [[روتیل]] پایدارترین فاز در تمام دماها است. و فشارها <ref>[https://link.springer.com/article/10.1007/s10853-010-5113-0 Review of the anatase to rutile transformation] in the Journal of Materials Science 2011</ref> به عنوان مثال دیگر، [[الماس]] یک فاز پایدار فقط در فشارهای بسیار بالا است، اما شکلی از کربن در [[شرایط استاندارد دما و فشار|دما و فشار استاندارد]] است . می توان آن را به [[گرافیت]] (به اضافه انرژی جنبشی باقیمانده) تبدیل کرد، اما تنها پس از غلبه بر [[انرژی فعال‌سازی|انرژی فعال سازی]] - یک تپه میانی. [[مارتنزیت]] یک فاز ناپایدار است که برای کنترل سختی اکثر فولادها استفاده می شود. شبه پایدار [[چندریختی (علم مواد)|پلی مورف]] از [[کوارتز|سیلیکا]] معمولا مشاهده شده است. در برخی موارد، مانند [[دگرشکلی]] های [[بور]] جامد، به دست آوردن نمونه ای از فاز پایدار دشوار است.<ref>{{Cite journal|last=van Setten|last2=Uijttewaal|last3=de Wijs|last4=de Groot|year=2007|title=Thermodynamic stability of boron: the role of defects and zero point motion|url=https://pure.rug.nl/ws/files/2796591/2007JAmChemSocvSetten.pdf|journal=JACS|volume=129|issue=9|pages=2458–2465|doi=10.1021/ja0631246|pmid=17295480}}</ref>
پیوندهای بین بلوک‌های ساختمانی [[پلیمر|پلیمرها]] مانند [[دی‌ان‌ای|DNA]] ، [[آران‌ای|RNA]] و [[پروتئین|پروتئین‌ها]] نیز ناپایدار هستند. [[آدنوزین تری‌فسفات|آدنوزین تری فسفات]] یک مولکول بسیار ناپایدار است که به طور محاوره ای به عنوان "پر از انرژی" توصیف می شود که می تواند به طرق مختلف در زیست شناسی مورد استفاده قرار گیرد.<ref>{{Cite book}}</ref>
به طور کلی، [[امولسیون|امولسیون ها]] / سیستم های [[کلوئید|کلوئیدی]] [[شیشه|و شیشه]] ها ناپایدار هستند، به عنوان مثال، متابولیسم شیشه سیلیس با طول عمر حدود 10^(98)سال مشخص می شود <ref>M.I. Ojovan, W.E. Lee, S.N. Kalmykov. An introduction to nuclear waste immobilisation. Third edition, Elsevier, Amsterdam, p.323 (2019)</ref> در مقایسه با طول عمر جهان که حدود14*10^(4) سال است.
توده های شنی سیستمی است که در صورت وجود شیب تند می تواند شبه‌پایداری را نشان دهد. [[ماسه|دانه های ماسه]] [[اصطکاک|در اثر اصطکاک]] توده ای را تشکیل می دهند. ممکن است یک توده شن و ماسه بزرگ به نقطه ای برسد که پایدار باشد، اما افزودن یک دانه واحد باعث فروپاشی بخش های بزرگی از آن می شود.[[ریزش بهمن|بهمن]] یک مشکل شناخته شده با توده های بزرگ برف و بلورهای یخ در شیب های تند است. در شرایط خشک، شیب های برف مانند توده های شنی عمل می کنند. یک دامنه کوه از برف می تواند به طور ناگهانی به دلیل وجود یک اسکی باز یا حتی صدای بلند یا لرزش سر بخورد.
== جستارهای وابسته ==
| |||