Pochopení metastabilních stavů ve fyzice

Ve fyzice je metastabilní stav stav systému, který není jeho základním stavem, ale je stabilní po dlouhou dobu. Jinými slovy, systém může v tomto stavu existovat dlouhou dobu, než přejde do jiného stavu. To je v kontrastu se stavem, který je nestabilní a rychle se rozkládá do jiného stavu.… Metastabilní stav lze považovat za „místní minimum“ v potenciální energetické krajině systému. Systém je ve stabilním stavu, ale není to globální minimum, to znamená, že existují další stavy, které mají nižší potenciální energie. Metastabilní stav je však tak stabilní, že v něm systém může existovat dlouhou dobu, než přejde do jiného stavu.……Metastabilní stavy jsou běžné v mnoha fyzikálních systémech, včetně atomů, molekul a pevných látek. Například excitované stavy atomu nebo molekuly mohou být metastabilní, což znamená, že mohou existovat po dlouhou dobu, než se rozpadají zpět do základního stavu. Podobně některé pevné materiály mohou vykazovat metastabilní stavy, jako je „feromagnetický“ stav materiálu, který není jeho základním stavem, ale může přetrvávat po dlouhou dobu, než přejde do jiného stavu. může mít významné důsledky pro chování fyzikálních systémů. Metastabilní stavy lze například použít k ukládání informací v kvantových počítačích nebo k vytváření stabilních materiálů s jedinečnými vlastnostmi. Pochopení metastability je navíc důležité pro pochopení mnoha přírodních jevů, jako je chování atomů a molekul ve vesmíru.