
在漢英詞典視角下,"不穩定狀态"(Unstable State)指系統或物體無法維持平衡,受微小擾動即發生顯著偏離的狀态。其核心特征包括敏感性、非收斂性及能量失衡。以下是具體解析:
不穩定狀态(Unstable State)
物理/工程領域:系統受擾動後偏離平衡位置,且無法自行恢複原始狀态的現象。例如倒立擺、過載電路等。
數學表達:系統微分方程的特征根實部為正($text{Re}(lambda) > 0$),導緻解發散:
$$
frac{dmathbf{x}}{dt} = Amathbf{x}, quad text{若 } lambda_i > 0 Rightarrow mathbf{x}(t) to infty
$$
來源:《牛津物理學術詞典》
對應英文術語:
來源:Merriam-Webster Technical Dictionary
控制系統
當反饋回路增益過高時,系統輸出振蕩發散(如飛機失控翻滾)。臨界阻尼比 $zeta < 0$ 時系統失穩:
$$
ddot{y} + 2zetaomega_ndot{y} + omega_n y = 0
$$
來源:IEEE控制系統協會術語庫
結構工程
受壓構件(如細長柱)的屈曲(buckling)是典型失穩,臨界載荷由歐拉公式定義:
$$
P_{cr} = frac{pi EI}{(KL)}
$$
來源:《工程力學百科全書》
領域 | 表現形式 | 關鍵參數 |
---|---|---|
電化學 | 電池熱失控(thermal runaway) | 正反饋溫度系數 >0 |
量子力學 | 激發态原子自發衰變 | 能級壽命 $tau < 10^{-9}$s |
生态系統 | 種群過度增長導緻崩潰 | 繁殖率 $r > K/2$ |
來源:Springer Multidisciplinary Glossary
“不穩定狀态”是一個跨學科概念,在不同領域有不同解釋:
物理與工程學 指系統或物體處于非平衡态,輕微擾動即可引發顯著變化。例如:倒立擺的垂直平衡點、建築結構接近臨界載荷時的形變狀态。這類狀态通常伴隨能量勢壘的消失或勢能曲面的鞍點特征。
化學與熱力學 在反應過程中,分子處于高能過渡态(活化絡合物),此時化學鍵處于斷裂與重組的關鍵階段。這種亞穩态可能通過釋放能量快速轉化為穩定産物,如臭氧(O₃)在光照下的分解過程:$$ O_3 xrightarrow{h u} O_2 + O $$
系統控制理論 描述系統對輸入信號産生發散響應的特性。例如負反饋失效時,溫度控制系統可能出現持續振蕩,數學上表現為微分方程特征根的實部為正:$$ text{Re}(s) > 0 $$
社會科學 指社會結構或個體心理處于易變階段,如經濟危機中的市場波動、群體情緒臨界爆發前的緊張态勢。這種狀态常伴隨多因素耦合作用,具有非線性演化特征。
需注意:實際應用中需結合具體語境分析,多數不穩定狀态會通過相變、能量耗散或調控機制向穩定态遷移。在工程設計中,常通過引入阻尼、反饋控制等手段消除不穩定性。
備用機組參引監督程式垂直滾動條存儲器存取控制器氮氣層電磁石二溴化丙烯法定制劑防塵性農用薄膜分布式功能更番公司往來帳戶信息系統光點直徑誤差環形槽澆桶鬥剩料假石榴堿景泰藍金屬品工匠酒神氯丁膠漿鋁矽青銅脈沖高度分析密碼索引模糊不清區域人的權利設備基礎設備輪詢石英振子外來的完全流體