Metastabil holat (yunoncha μετα — «orqali» va lotincha stabilis — «barqaror») — kvazibarqaror muvozanat holatidagi fizik sistema uzoq vaqt davomida saqlab turishi mumkin bo‘lgan holat.
Metastabil holat nima ekanini o‘ng tomondagi rasm yordamida tushunish mumkin:
- 1-holat: metastabil — nisbatan kichik ta’sirlarda ham barqarorligi saqlanadigan holat;
- 2-holat: beqaror — hatto juda kichik ta’sir natijasida ham barqarorligi buziladigan holat;
- 3-holat: barqaror — kuchli ta’sirlarda ham barqarorligini saqlab qoladigan holat.
Metastabil holatlar tabiatda keng tarqalgan va fan hamda texnikada qo‘llaniladi. Metastabil holatlarning mavjudligi bilan, masalan, magnit, elektr va elastik gisterezis hodisalari, o‘ta to‘yingan eritmalarning hosil bo‘lishi, po‘latni toblash, shisha ishlab chiqarish va boshqalar bog‘liq.
Termodinamikada
P — bosim;
V — hajm;
K — kritik nuqta;
abKcd — binodal (ikki fazali muvozanat sohasi chegarasi; binodal gumbazi ostidagi soha suyuqlik va bug‘ning ikki fazali muvozanat sohasidir);
eKf — spinodal (metastabil va termodinamik jihatdan beqaror holatlar sohalari orasidagi chegara; spinodal gumbazi ostidagi soha — amalda mavjud bo‘la olmaydigan holatlar sohasi);
bc — kondensatsiya chizig‘i;
abKe — o‘ta qizigan suyuqlik sohasi;
dcKf — o‘ta sovigan bug‘ sohasi;
bo‘yalgan shakllarning bc izobarasi ostidagi va ustidagi yuzalari teng (Maksvell qoidasi, 1875)
Metastabil holatlar belgilangan tashqi sharoitlarda sistema termodinamik potensialining lokal minimumlaridan biriga mos keladi. Barqaror holatga eng chuqur minimum to‘g‘ri keladi. Bir jinsli sistema metastabil holatda termodinamik muvozanat barqarorligining quyidagi shartlarini qanoatlantiradi: , — bu shartlar fizik parametrlar (entropiya, zichlik va boshqalar) nisbatan kichik o‘zgarganda bajariladi. Yetarlicha katta ta’sirlar yuz berganda sistema mutlaq barqaror holatga o‘tadi. Metastabil holatlarning katta guruhi fazaviy o‘tishlarning 1-turi bilan bog‘liq (kristall suyuqlik gaz).
Kvant sistemalarida
Kvant sistemalaridagi metastabil holatlar — yashash davomiyligi () shunchalik katta bo‘lgan holatlarki, energiya sathlari kengligining noaniqligi energiya va vaqtga oid noaniqlik prinsipiga ko‘ra bilan ifodalanadi va sathlar orasidagi farqdan ancha kichik bo‘ladi. Odatda, boshqa holatlarga nurlanish (radiatsion) o‘tishlari qat’iy tanlash qoidalari bilan taqiqlangan qo‘zg‘algan holatlar metastabil deb hisoblanadi. Metastabil holatlar ularda mumkin bo‘lgan o‘tishlarning turiga ko‘ra farqlanadi: magnit-dipol, elektr-kvadrupol, ikki fotonli va boshqa o‘tishlar.
Adabiyotlar
- Landau L. D., Lifshits E. M. Statistik fizika. Qism 1. — 2-nashr, qayta ishlangan. — M.: Nauka, 1964. — 568 bet. — («Nazariy fizika», jild V).
Havolalar
- Bosh muharrir A. M. Proxorov. Metastabil holat // Fizika ensiklopedik lug‘ati. — M.: Sovet ensiklopediyasi. — 1983. — Fizika ensiklopediyasidan olingan maqola.
