Тогтвортой байдал гэдэг нь объект, систем эвдэрсэн үед анхны төлөвөө хадгалах эсвэл буцаах чадварыг илэрхийлдэг физикийн үндсэн ойлголт юм. Энэ үзэл баримтлал нь инженерчлэл, архитектур, байгаль орчны шинжлэх ухаан, тэр ч байтугай өдөр тутмын амьдрал гэх мэт янз бүрийн салбарт чухал ач холбогдолтой юм. Тогтвортой байдлыг судлах нь бүтэц хэрхэн тэсвэрлэх, тээврийн хэрэгсэл хэрхэн босоо байх, экосистемийг хэрхэн тэнцвэржүүлэх зэргийг ойлгоход тусалдаг.
Тогтвортой байдлыг гурван үндсэн төрөлд хувааж болно.
Объектийн тогтвортой байдалд хэд хэдэн хүчин зүйл нөлөөлдөг, үүнд:
Физикийн хувьд тэнцвэрийн тухай ойлголт нь тогтвортой байдалтай нягт холбоотой байдаг. Тухайн объект дээр ажиллаж байгаа бүх хүч тэнцвэртэй байх үед тэнцвэрт байдалд байгаа бөгөөд үүний үр дүнд цэвэр хүч байхгүй, улмаар хурдатгал байхгүй болно. Тогтвортой байдлын математик шинжилгээ нь ихэвчлэн объектын эвдрэлд үзүүлэх хариу үйлдлийг урьдчилан таамаглахын тулд хүч, момент (момент) -ийг үнэлэх явдал юм.
Жишээлбэл, объектын тогтвортой байдлыг өгөгдсөн байрлал дахь боломжит энергиээр нь шинжилж болно. Тогтвортой тэнцвэр нь боломжит энергийн хамгийн бага хэмжээтэй тохирч байгаа бөгөөд аливаа шилжилт нь энергийг нэмэгдүүлж, объектыг тэнцвэрт байдалд оруулах хүчийг үүсгэдэг.
\(E_{\textrm{тогтвортой}} = \min(E)\)Үүний эсрэгээр, тогтворгүй тэнцвэрт байдал нь боломжит энергийн хамгийн их хэмжээтэй холбоотой бөгөөд нүүлгэн шилжүүлэлт нь энерги буурч, анхны төлөвөөс цааш хазайхад хүргэдэг.
\(E_{\textrm{тогтворгүй}} = \max(E)\)Инженер, архитектурын хувьд тогтвортой байдал нь барилга, гүүр болон бусад байгууламжийг төлөвлөхөд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Тогтвортой байдлыг хангахын тулд ачааллын хуваарилалт, материалын хүч чадал, хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлсийг харгалзан үзнэ. Барилга байгууламжууд нь зөвхөн жин, эд зүйлсийнхээ статик ачааллыг тэсвэрлэхээс гадна салхи, газар хөдлөлт, хүний хөдөлгөөн зэрэг динамик ачааллыг тэсвэрлэх зориулалттай. Тогтвортой байдлын зарчмуудыг хэрэгжүүлснээр бүтэц нь хүлээгдэж буй ашиглалтын хугацаандаа аюулгүй, ажиллагаатай хэвээр байх болно.
Тогтвортой байдлын тухай ойлголт нь физик бүтцээс гадна экосистем, цаг уурын системийг хамардаг. Тогтвортой тэнцвэрт экосистем нь байгалийн гамшиг, хүний үйл ажиллагаа, зүйлийн популяцийн өөрчлөлт зэрэг эвдрэлээс сэргэж чадна. Үүний нэгэн адил уур амьсгалын тогтвортой байдал нь дэлхийн дундаж температурыг хадгалахын тулд орж ирж буй болон гарч буй эрчим хүчийг тэнцвэржүүлэх явдал юм. Байгаль орчны тогтвортой байдалд нөлөөлж буй хүчин зүйлсийг ойлгож, удирдах нь тогтвортой байдал, биологийн олон янз байдлыг хамгаалахад маш чухал юм.
Нарийн төвөгтэй жишээнүүд олон байдаг ч энгийн туршилтууд тогтвортой байдлын тухай ойлголтыг үр дүнтэйгээр харуулж чадна. Жишээ нь:
Тогтвортой байдал нь инженерчлэл, архитектур, байгаль орчны шинжлэх ухаан, өдөр тутмын олон үзэгдэлд өргөн хүрээний хэрэглээ бүхий физикийн үндсэн ойлголт юм. Тогтвортой байдлын зарчмуудыг, тэр дундаа тэнцвэрийн төрлүүд, тогтвортой байдалд нөлөөлж буй хүчин зүйлүүд, тэдгээрийн бодит нөхцөл байдалд үзүүлэх нөлөөг ойлгох нь илүү аюулгүй барилга байгууламжийг төлөвлөх, илүү найдвартай бүтээгдэхүүн бий болгох, байгалийн ертөнцийг илүү сайн ойлгох боломжийг бидэнд олгодог. Эдгээр үзэл баримтлалыг судалж, хэрэгжүүлснээр бид эвдрэлийн хариуд янз бүрийн системийн үйл ажиллагааг урьдчилан таамаглах, удирдах чадвараа сайжруулж, технологийн дэвшил, тогтвортой байдал, амьдралын чанарыг сайжруулахад хувь нэмэр оруулдаг.
