Zasada minimum energii potencjalnej

Zasada minimum energii potencjalnej jest to zasada wedłóg, której różne układy fizyczne występujące w przyrodzie, dążą do uzyskania stanu z minimalną energią potencjalną. Polega to w gruncie rzeczy na zdobyciu minimum lokalnego, a nie jak niekiedy się sądzie globalnego. Zasada ta jest niczym innym jak wyznacznikiem kierunku procesów, które mają miejsce w wyżej wspomnianych układach fizycznych. Zgodnie z jej zastosowaniem potencjalny układ fizyczny, może zmniejszyć swoją energię potencjalną zawsze, kiedy tylko nadarzy się taka możliwość. Polega to na tym, iż gdy dany układ będzie miał możliwość przekazania nadmiaru posiadanej energii i w chwili, gdy nie będzie on poddany działaniu zbyt intensywnych zakłóceń, które mogłyby uniemożliwić zajście procesu przekazania. Stan, kiedy układ fizyczny w końcu osiągnął docelowe minimum energii potencjalnej określa się mianem równowagi stabilnej, co jest równoznaczne z tym, iż aby wytrącić układ z osiągniętego stanu należałoby podziałać na ten układ określonymi zakłóceniami, które posiadają również określoną minimalną wartość. Przykładem może być rozszczepienie jądra atomowego, gdzie potrzebna jest minimalna energia określana mianem energii wiązanej. Docelowy osiągany stan minimalnej energii potencjalnej jest oportunistyczny do stanu, w którym układ fizyczny osiąga maksimum energii potencjalnej. W tym przypadku należy również wspomnieć o osiągnięciu przez układ maksimum lokalnego. Stan taki jest jednak określany mianem stanu równowagi chwiejnej, co jest równoznaczne z tym, iż aby wytrącić układ fizyczny z powyższego stanu równowagi chwiejnej oddziaływanie na niego zakłóceniami, które charakteryzują się dowolnie małą wartością. Warto nadmienić, iż układy w takim stanie nie występują w przyrodzie naturalnie. Zasada minimalnej energii potencjalnej może być wyjaśniona na przykładzie kamienia staczającego się w dół, który podąża właśnie w tym kierunku a nie w górę, czyli kierunku przeciwnym. Jedynie w przypadku staczania się w dół jest on w stanie osiągnąć minimalną energię. Bardzo ważnym faktem jest również to, iż zasada minimum energii potencjalnej określa również strukturę materii, do której się odnosi. Odbywa się to w sytuacji, kiedy aby zmniejszyć energię potencjalną, neutrony oraz protony łączą się, czego konsekwencją jest utworzenie jądra atomowego, które następnie otacza się elektronami, co oznacza utworzenia atomu. Z powstałych w ten sposób atomów kreują się różne cząsteczki, których połączenie charakteryzujące się najmniejszą energią, w prosty sposób prowadzi do stworzenia się sieci krystalicznej.