Метастаби'льное состоя'ние квантовых систем, возбуждённое состояние атомных систем (атомов, молекул, атомных ядер), которые могут существовать длительное время и, т. о., стабильны. Метастабильными являются такие возбуждённые состояния, квантовые переходы из которых в состояния с меньшей энергией, сопровождающиеся излучением (т. е. испусканием фотонов), запрещены отбора правилами (точными или приближёнными) и, следовательно, либо совсем не могут происходить, либо мало вероятны. Мера метастабильности состояния — его время жизни t = 1/A , где А — полная вероятность перехода из данного состояния во все состояния с меньшей энергией. Чем меньше А , тем больше t и тем состояние более стабильно. В предельном случае строго запрещенных переходов А = 0, t = ¥. Обычно времена жизни для М. с. атомов и молекул составляют доли сек и сек.

  Атомы и молекулы в М. с. играют важную роль в элементарных процессах, например в разрежённых газах: энергия возбуждения может длительное время сохраняться частицами, находящимися в М. с., и затем передаваться другим частицам при столкновении, что вызывает послесвечение. Процессы люминесценции сложных молекул связаны с наличием метастабильных молекул в триплетных возбуждённых состояниях, переходы из которых в основное синглетное состояние запрещены правилами отбора. О М. с. ядер см. Изомерия атомных ядер .

  М. А. Ельяшевич.