Ang katatagan ay isang pangunahing konsepto sa pisika na tumutukoy sa kakayahan ng isang bagay o sistema na mapanatili o bumalik sa orihinal nitong estado kapag nabalisa. Ang konseptong ito ay mahalaga sa iba't ibang larangan tulad ng inhinyero, arkitektura, agham sa kapaligiran, at maging sa pang-araw-araw na buhay. Ang paggalugad sa katatagan ay nakakatulong sa amin na maunawaan kung paano nananatili ang mga istruktura, kung paano nananatiling tuwid ang mga sasakyan, at kung paano balanse ang mga ecosystem.
Ang katatagan ay maaaring maiuri sa tatlong pangunahing uri:
Maraming salik ang nakakaimpluwensya sa katatagan ng isang bagay, kabilang ang:
Sa pisika, ang konsepto ng ekwilibriyo ay malapit na nauugnay sa katatagan. Ang isang bagay ay nasa equilibrium kapag ang lahat ng pwersang kumikilos dito ay balanse, na nagreresulta sa walang netong puwersa at, dahil dito, walang acceleration. Ang pagsusuri sa matematika ng katatagan ay kadalasang nagsasangkot ng pagtatasa ng mga puwersa at sandali (torque) upang mahulaan ang tugon ng isang bagay sa mga kaguluhan.
Halimbawa, ang katatagan ng isang bagay ay maaaring masuri sa pamamagitan ng potensyal na enerhiya nito sa isang naibigay na posisyon. Ang matatag na equilibrium ay tumutugma sa isang minimum sa potensyal na enerhiya, kung saan ang anumang pag-aalis ay nagpapataas ng enerhiya, na humahantong sa mga puwersa na nagpapanumbalik ng bagay sa ekwilibriyo:
\(E_{\textrm{matatag}} = \min(E)\)Sa kabaligtaran, ang hindi matatag na ekwilibriyo ay nauugnay sa isang maximum sa potensyal na enerhiya, kung saan ang pag-aalis ay humahantong sa pagbaba ng enerhiya at karagdagang paglihis mula sa paunang estado:
\(E_{\textrm{hindi matatag}} = \max(E)\)Sa engineering at arkitektura, ang katatagan ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagdidisenyo ng mga gusali, tulay, at iba pang istruktura. Ang pagtiyak ng katatagan ay kinabibilangan ng pagsasaalang-alang sa pamamahagi ng load, lakas ng materyal, at mga salik sa kapaligiran. Ang mga istruktura ay idinisenyo upang mapaglabanan hindi lamang ang mga static na karga ng kanilang timbang at mga bagay na sinusuportahan nila kundi pati na rin ang mga dinamikong pagkarga tulad ng hangin, lindol, at paggalaw ng tao. Ang paglalapat ng mga prinsipyo ng katatagan ay nagsisiguro na ang mga istruktura ay mananatiling ligtas at gumagana sa kanilang inaasahang habambuhay.
Ang konsepto ng katatagan ay lumalampas sa mga pisikal na istruktura upang isama ang mga ecosystem at mga sistema ng klima. Ang isang ecosystem sa stable equilibrium ay maaaring makabawi mula sa mga kaguluhan tulad ng mga natural na sakuna, aktibidad ng tao, o mga pagbabago sa populasyon ng mga species. Katulad nito, ang katatagan ng klima ay nagsasangkot ng pagbabalanse ng mga papasok at papalabas na enerhiya upang mapanatili ang average na temperatura sa mundo. Ang pag-unawa at pamamahala sa mga salik na nakakaapekto sa katatagan ng kapaligiran ay kritikal para sa pagpapanatili at pag-iingat ng biodiversity.
Bagama't marami ang mga kumplikadong halimbawa, ang mga simpleng eksperimento ay maaaring epektibong mailarawan ang konsepto ng katatagan. Halimbawa:
Ang katatagan ay isang pangunahing konsepto sa pisika na may malawak na mga aplikasyon sa engineering, arkitektura, agham sa kapaligiran, at maraming pang-araw-araw na kababalaghan. Ang pag-unawa sa mga prinsipyo ng katatagan, kabilang ang mga uri ng equilibrium, mga salik na nakakaapekto sa katatagan, at ang mga implikasyon ng mga ito sa mga totoong sitwasyon sa mundo, ay nagbibigay-daan sa amin na magdisenyo ng mas ligtas na mga gusali, lumikha ng mas maaasahang mga produkto, at mas maunawaan ang natural na mundo. Sa pamamagitan ng paggalugad at paglalapat ng mga konseptong ito, pinapahusay natin ang ating kakayahang hulaan at pamahalaan ang gawi ng iba't ibang sistema bilang tugon sa mga kaguluhan, na nag-aambag sa mga pagsulong sa teknolohiya, pagpapanatili, at kalidad ng buhay.
