Atomkerne und Elektronen: Eine kurze methodische Einführung

Systeme aus Elektronen und Atomkemen sind sehr komplexe Systeme. Das mag zuerst verwundem, da zwischen den Teilchen reine Coulomb-Wechsel- wirkungen vorliegen, man vergiBt aber oft dabei, daB ein wei teres - bisher unverstandenes - Naturgesetz (das Pauli-Prinzip) zu der Moglichkeit un- endlich verschiedener Strukturen filhren kann, von denen viele mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Natur verwirklicht werden und ineinander tiber- gehen konnen, wenn es die makroskopischen Verhliltnisse und bestimmte Symmetrievoraussetzungen zulassen, die mit dem Spin der Teilchen zusam- menhiingen. Wegen der Kleinheit der Teilchen ist ihr Verhalten akausal und kann nur durch Wahrscheinlichkeitsaussagen (Wellenmechanik) beschrieben wer- den. Aufgabe der Theoretischen Chemie ist es also, die Verstiindnislehre der Chemie in diesem Sinne zu formulieren und anzuwenden. Man kann daher durchaus feststellen, daB insbesondere die Chemie, aber auch Teile der Biochemie, Astrophysik oder Pharmazie (urn einige zu nen- nen) die Lehre vom Verhalten von Elektronen und Atomkemen darstellen, und daB dadurch sinnvollerweise unter Theoretischer Chemie alle physi- kalischen Aspekte der o.g. Bereiche (insbesondere die Physikalische Che- mie) subsumiert werden mtissen, soweit sie sich unmittelbar theoretisch oder halbtheoretisch mit der chemischen Materie beschiiftigen, ohne jedoch nliher auf die inneren Strukturen der Atomkeme einzugehen (Kemphysik). Die Chemie beweist tiberzeugend, wie komplex und unerwartet (filr die Nicht-Theoretiker) sich chemische Materie, also Systeme aus Elektronen und Atomkemen verhalten konnen.