Instabilität

Der Zustand 2 ist instabil und geht ohne äußeren Einfluss in Zustand 1 oder 3 über.

Mit Instabilität (von lat. instabilis „ohne festen Stand“) bezeichnet man

• Unbeständigkeit, mangelnde Standfestigkeit oder Schwächen in einer Anordnung von Elementen
• den Zustand eines Systems, dessen Verhalten man nicht mit einer ausreichenden Wahrscheinlichkeit vorhersagen kann. Dies ist meist dann der Fall, wenn die Eingaben in das System, ggf. auch Störungen, und/oder die inneren Abläufe derart komplex sind, dass sie sich einer genauen mathematischen Beschreibung entziehen.

Das Gegenteil bezeichnet man als Stabilität. Störungen, die zur Instabilität eines Zustandes beitragen, können z. B. sein:

• Überlastung und Bruch, Vibrationen, Wind
• Temperatur und Wärmeleitung, Strahlung (Atom-, Gamma- bis Radiostrahlung)
• Andere Körper, Bahnstörungen, elektro-magnetische Effekte, Stöße oder (geistige) Anstöße
• In der Informatik, fehlerhafter Algorithmus
• Im sozialen Bereich Enttäuschung, Abbruch des Kontaktes, Intoleranz usw.

Darüber hinaus existiert in der Softwaretechnik der Begriff der Instabilität als Bezeichnung für eine Metrik.

Instabil können nicht nur körperliche Gegenstände, Gruppen von Elementen oder Gesellschaften sein, sondern auch Vorgänge in- und zwischen ihnen.

Als Beispiel dafür seien instabile Strömungen genannt: als solche bezeichnet man Strömungen in Flüssigkeiten und Gasen, die nicht „glatt“ (laminar), sondern ungeordnet ablaufen. Ihre räumlichen oder zeitlichen Änderungen durchmischen zusätzlich die beteiligten Medien – wie etwa beim Umrühren von Kaffee oder bei Wasserwirbeln in einem Gewässer.

Ein Maß für die In/Stabilität einer Strömung ist die sog. Reynolds-Zahl (Re), die bei einem Leitungsrohr im Wesentlichen von dessen Querschnitt und der Viskosität der Flüssigkeit abhängt. Wird die Geschwindigkeit zu groß („kritisch“) oder verengt sich das Rohr, dann wird die Strömung instabil gegenüber kleinen Störungen wie Rauheit oder seitlichem Zufluss und beginnt zu stauen oder zu wirbeln.

In der Medizin sind häufige Instabilitäten etwa der Kreislaufkollaps, ungehindertes Zellwachstum wie beim Krebs, oder Störungen im Blutkreislauf. Sie sind ein intensives Thema für Forschung und Entwicklung – ebenso wie in der Physik und Technik.

In der Chemie sind zahlreiche instabile Verbindungen bekannt.