Физическая энциклопедия - метастабильное состояние

(от греч. meta...приставка, означающая здесь изменение, переход к ч.-л. другому, и лат. stabilis устойчивый) в термодинамике, состояние неустойчивого равновесия физ. макроскопич. системы, в к-ром система может находиться длит. время, не переходя в более устойчивое (при данных условиях) состояние (фазу). Существование М. с. связано с особенностями кинетики фазовых переходов. Фазовый переход начинается с возникновения зародышей новой фазы: пузырьков пара при переходе жидкости в пар, микрокристалликов при переходе жидкости в крист. состояние и т. п. Для образования зародышей требуются затраты энергии на создание поверхностей раздела фаз.

Росту образовавшихся зародышей мешает значит. кривизна их поверхности (см. КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ), приводящая при кристаллизации к повышенной растворимости зародышей тв. фазы, при конденсации жидкости к испарению мельчайших капелек, при парообразовании к повышенной упругости пара внутри маленьких пузырьков. Указанные факторы могут сделать энергетически невыгодными возникновение и рост зародышей новой фазы и задержать переход системы из М.

с. в абсолютно устойчивое состояние при данных условиях. Фактором, способствующим сохранению М. с., может быть высокая вязкость в-ва, препятствующая, напр., установлению упорядоченного расположения молекул в аморфных тв. телах (кристаллизации стёкол). М. с. часто встречается в природе а используется в науке и технике.

С существованием М. с. связаны, напр., явления магн., электрич. и упругого гистерезиса, закалка стали, образование пересыщенных р-ров и т. п. В науч. исследованиях пар в перегретом состоянии использовался для регистрации треков заряж. ч-ц в Вильсона камере; в совр. пузырьковых камерах для тех же целей применяют находящиеся в М. с. жидкости.

.