metaestabilidad
En química y física , la metaestabilidad denota un estado energético intermedio dentro de un sistema dinámico distinto del estado de menor energía del sistema . Una pelota que descansa en un hueco en una pendiente es un ejemplo simple de metaestabilidad. Si la pelota se empuja ligeramente, se asentará en su hueco, pero un empujón más fuerte puede hacer que la pelota comience a rodar por la pendiente. Los bolos muestran una metaestabilidad similar al simplemente tambalearse por un momento o volcarse por completo. Un ejemplo común de metaestabilidad en la ciencia es la isomerización . Los isómeros de mayor energía tienen una vida prolongada porque se les impide reorganizarse a su estado fundamental preferido.por barreras (posiblemente grandes) en la energía potencial.
Durante un estado metaestable de vida finita, todos los parámetros que describen el estado alcanzan y mantienen valores estacionarios. En aislamiento:
El concepto de metaestabilidad se originó en la física de las transiciones de fase de primer orden . Luego adquirió un nuevo significado en el estudio de partículas subatómicas agregadas (en núcleos atómicos o en átomos) o en moléculas, macromoléculas o grupos de átomos y moléculas. Posteriormente, se tomó prestado para el estudio de los sistemas de toma de decisiones y transmisión de información.
La metaestabilidad es común en física y química , desde un átomo (conjunto de muchos cuerpos) hasta conjuntos estadísticos de moléculas (fluidos viscosos, sólidos amorfos , cristales líquidos, minerales , etc.) a niveles moleculares o como un todo (consulte Estados metaestables de la materia ). y montones de grano debajo). La abundancia de estados es más frecuente a medida que los sistemas crecen y/o si las fuerzas de su interacción mutua son espacialmente menos uniformes o más diversas.
En sistemas dinámicos (con retroalimentación ) como circuitos electrónicos, tráfico de señales, sistemas decisionales, neuronales e inmunológicos, la invariancia en el tiempo de los patrones activos o reactivos con respecto a las influencias externas define la estabilidad y la metaestabilidad (consulte la metaestabilidad del cerebro a continuación). En estos sistemas, el equivalente de las fluctuaciones térmicas en los sistemas moleculares es el "ruido blanco" que afecta la propagación de la señal y la toma de decisiones.
La termodinámica de no equilibrio es una rama de la física que estudia la dinámica de conjuntos estadísticos de moléculas a través de estados inestables. Estar "atrapado" en un canal termodinámico sin estar en el estado de energía más bajo se conoce como tener estabilidad cinética o ser cinéticamente persistente. El movimiento particular o la cinética de los átomos involucrados ha provocado que se atasquen, a pesar de que existen alternativas preferibles (de menor energía).
