Estabilitat (inestabilitat, multiestabilitat, metaestabilitat)

Estabilitat

Per què existeixen alguns comportaments o estructures en particular? És per que són estables? Però, com sabem que són estables? L’explicació circular i inversemblant, seria: perquè existeixen. No obstant, la resposta que eleva la nostra comprensió és: perquè el comportament o l’estructura es recupera ràpidament després d’una petita pertorbació. Per tant, el comportament/estructura existeix perquè és insensible a les pertorbacions que provenen de dins o fora del sistema. L’estabilitat és la condició necessària per a l’existència del comportament/estructura en qualsevol sistema. Deuen ser insensibles a les pertorbacions per existir. Les variables d’estat capturen l’estat de comportament / estructura dels sistemes.

De fet, hi ha innombrables influències que sofreix qualsevol sistema de múltiples components. Tot el pertorba fins a un cert punt. Les nostres estructures cel·lulars de la pell es veuen pertorbades en cada moment per una radiació de baixa energia (principalment microones, llum visible i ultraviolada suau). Llavors, naturalment, sorgeix la pregunta: per què el comportament i l’estructura del sistema no es dissolen simplement sota aquestes influències? Per què no es destrueixen? HI ha d’haver algun tipus d’interacció entre els components que formen el comportament que sigui més fort que les pertorbacions que intenten canviar-lo. Per exemple, si els enllaços que formen les nostres estructures cel·lulars fossin suficientment dèbils (sensibles a les pertorbacions de la llum) no existiríem. Encara que l’escorça terrestre tremola (fluctua) molt dèbilment contínuament, els edificis fets per l’home són estables. Només grans fluctuacions/pertorbacions (per exemple, terratrèmols) poden debilitar els enllaços entre els components que estabilitzen els edificis. La competència d’acoblaments i pertorbacions en la formació d’enllaços està present en qualsevol sistema que puguem veure. Són una part important del context que genera l’estabilitat o la inestabilitat del sistema. De fet, si els acoblaments entre els components del sistema són més forts  que les forces pertorbadores internes o externes que intenten desacoblar-los, el sistema és estable i viceversa.

Inestabilitat

La mateixa lògica és vàlida per a la pregunta: Per què no existeix algun comportament /estructura? Per què alguna cosa és impossible? La resposta és immediata: perquè no és estable si se sotmet a pertorbacions que procedeixen de dins o fora del sistema, i no és estable en el context existent. Qualsevol comportament/estructura inicialment imposada es dissoldrà ràpidament si les pertorbacions externes o internes són prou fortes o si el context és tal que desestabilitza el comportament/estructura imposada. Per exemple, amb pertorbacions de partícules lleugeres de suficient alta energia (com les gamma) o altes temperatures, les nostres estructures i funcions cel·lulars es descompondran ràpidament. Cap sistema és insensible a qualsevol tipus o magnitud de pertorbacions. La natura crea i destrueix a través d’inestabilitats i manté a través de l’estabilitat. Aquest és en essència el Déu hindú Shiva, el creador i destructor. La natura és inherentment metaestable.

Multiestabilitat

Què passa quan el sistema perd la seva estabilitat? Que es pot dissoldre cap a un estat estable no estructurat o canviar cap a un altre comportament i estructura més estable i ordenada. Aquesta propietat dels sistemes de poder tenir més d’un estat estable s’anomena multiestabilitat.

Metaestabilitat (transicions d’estat/canvis d’estat)

Un requisit previ de la metaestabilitat és la multiestabilitat. El sistema ha de poder organitzar-se com a mínim en dos estats estables. La metaestabilitat està estretament connectada amb les escales temporals de canvi del sistema. En el mateix context, pot romandre durant molt temps en un estat i després canviar ràpidament a un altre estat relativament perdurable i continuar presentant aquest comportament. Si observem aquest sistema durant poc temps, podem concloure erròniament que aquest estat és l’únic estat estable. Però si esperem el temps suficient serem testimonis d’un canvi ràpid a un altre estat de durada relativament curta. Aquests interruptors poden ser el resultat de pertorbacions externes o fluctuacions intrínseques que actuen sobre el comportament organitzat dels sistemes. Poden tenir també un origen purament dinàmic. El sistema es caracteritza doncs, com a mínim, per dos escales temporals: la que caracteritza l’estat a curt termini i la que caracteritza l’evolució entre molts d’aquests estats. Per exemple, els nostres pensaments o la nostra atenció poden centrar-se en algun tema durant un breu període de temps, però després canviar ràpidament a un altre i després a un altre. Les nostres accions intencionades canvien constantment. En algunes persones, les pertorbacions socials/psicològiques poden provocar inclús un canvi entre múltiples personalitats (https://en.wikipedia.org/wiki/Dissociative_identity_disorder). Fins i tot el nostre Univers amb totes les seves lleis pot ser un estat metaestable de curta durada respecte a la gran escala temporal de l’evolució còsmica.

Robert Hristovski 22.02.2016

Traductor: Carlos Romero