2.10 Versteckte Strukturen: Stationäre Zustände
„Stationäre Zustände“ sind so etwas wie „dynamische Gleichgewichte“. Streng genommen sind es zeitweise zeitlich konstante extensive Zustands-Größen, die ihre Konstanz der Gleichheit von Zustrom und Abstrom verdanken. Wenn das Ganze im einfachsten Fall zeitunabhängig negativ linear rückgekoppelt ist („P-Regler“), so gehört zu jedem ausgeglichenen Strom-Paar ein bestimmter Zustand.
Hui, klingt das kompliziert. Das ist es für den Anfänger auch, wie man aus vielen Lehrveranstaltungen weiß. Und das haben viele schon erlebt, wenn sie nach einem erfolgreichen Gewichts-Reduzierungs-Versuch dem Trugschluss unterliegen, nun wieder so viel essen zu können wie vorher, wo das hohe Gewicht ja konstant blieb, damit nun das niedrige Gewicht konstant bleibt. Denkste! Dieser Regler regelt wirklich! Also: Für ein niedrigeres Gewicht muss man entweder für immer mehr mechanische Leistung bringen oder für immer weniger essen. (Die Anbieter von Kursen oder Mittelchen rechnen erfolgreich mit unserem Unverstand, sonst müssten sie selber hungern…)
Ein gutes Beispiel für das Einschwingen eines Zustands biete eine Meldung von heute (4.3.2020):
https://www.t-online.de/nachrichten/panorama/id_87448594/coronavirus-diese-who-statistik-zu-covid-19-macht-hoffnung.html
Es wird gefeiert, dass die Zahl der Genesenden schneller steigt als die Zahl der Infizierten. Diese Phasenverschiebung (mittlere Zeit der Krankheitsverlaufs von Ausbruch/Registrierung bis Genesung) ist völlig normal und zeigt tatsächlich an, dass das Maximum weltweit offenbar nahe ist. (Das sagt noch nichts über einzelne Regionen aus, zeigt aber, dass ein Eindämmen möglich ist.)
Solche Gleichgewichte können mehrstufige Beziehungen enthalten, wie sie bei Nahrungsketten vorliegen, die nicht nur Müsli und Kinderzungen enthalten, sondern ganze Räuber-Beute-Ketten. Dann sprechen wir oft vom „natürlichen Gleichgewicht“, das „gestört“ werden kann.
Wir sehen, auch das Klima gehört in diese Rubrik!
Und streng genommen ist auch die kurzzeitige Konstanz des Wasserstandes eines Flusses nicht nur Ausdruck der momentanen Gleichheit von Zu- und Abfluss, sondern in ihrem Wert auch Ausdruck der absoluten Beträge beider Flüsse. (siehe auch „Mittelwerte„)
Es lohnt sich also, in den Unterpunkten dieses Themas genauer darüber nachzudenken…