Нестабильность тонких пленок под действием внешних сил

Гидродинамические неустойчивости могут возникать не только в жидкостях, но и в разнообразных мягких материалах. Одна из таких неустойчивостей, возникающая в тонких пленках мягких материалов, активно изучается в последнее время. В заметке мы рассказываем об этих исследованиях, делая попутно экскурс в теорию нестабильности.
Что такое нестабильность?
Что такое нестабильность системы в самом широком смысле? Это неспособность системы сохранять равновесие. Например, карандаш, поставленный на острие, неизбежно падает. И хотя теоретически существует положение равновесия - строго вертикальная ориентация карандаша - в жизни оно никогда не наблюдается. Причина проста: силы, возникающие при смещении карандаша из положения равновесия, стремятся не вернуть его в это положение, а усилить это смещение, а значит, любое начальное микроскопическое отклонение от равновесия будет быстро усиливаться со временем. Именно такое положение равновесия и называется неустойчивым, а про систему, попавшую в такое положение, говорят "нестабильная".
Понимание того, когда система находится в стабильном, а когда в нестабильном состоянии, безусловно, очень важно. Скажем, вы теоретически вычислили, что некоторая конструкция будет находиться в положении равновесия при таких-то и таких-то параметрах. Вы ее построили и обнаружили, что вместо того, чтобы ровно стоять, конструкция рушится прямо на глазах. Вывод: то положение равновесия, которое вы нашли теоретически, оказалось неустойчивым, нестабильным.