Ku chemii post-kwantowej. Obserwacja nieciągła

Poniższy tekst pojawi się niedługo na YT w postaci filmiku z moją postacią w roli gadającej głowy. Być może treść ulegnie pewnym redakcyjnym zmianom i uzupełnieniom. Tak robię, gdyż cały czas doskonalę jego postać. Przychodzą mi do głowy jakieś pomyły, albo przypominam sobie rzeczy, o których powinienem jeszcze dopowiedzieć.    

     Zdumiewa mnie, że funkcje falowe stanów elektronowych w atomach (orbitale) obejmują całą przestrzeń od zera (tu gdzie jest jądro atomu) aż do nieskończoności. Opis stanów energetycznych elektronów np. w atomie wodoru, za pomocą równania Schroedingera, wymaga zaangażowania całej przestrzeni trójwymiarowej. Orbitale atomowe są więc wszędzie, nachodzą na siebie! Chcę powiedzieć, że nie zdumiewa mnie matematyka orbitali, zdumiewa mnie, że ta matematyka tak dobrze opisuje świat fizyczny. Aby jakoś zlokalizować orbitale, ograniczyć ich “wszędobylskość”, rysuje się kontur rzeczywistej części funkcji falowej zawierający powiedzmy 95% gęstości elektronowej. Wtedy atomy mają skończone średnice, które dają się jakoś ogarnąć, narysować. Te średnice są rzędu angstremów w stanach podstawowych atomów. Zatem, żeby zwizualizować atomy, zaniedbuje się kilka procent gęstości elektronowej. Nasze makroskopowe rozumienie świata, wymaga zaniedbania kilku procent gęstości elektronowej, aby atomy były jako tako zlokalizowane. Korci mnie, żeby powiedzieć, że matematycznie rzecz biorąc, zaniedbanie kilku procent gęstości elektronowej wiąże się z zaniedbaniem całej przestrzeni, bo przecież rozmiar funkcji falowych jest nieskończony. Odjęcie jakiegokolwiek rozmiaru od nieskończoności daje nadal nieskończoność. To taka matematyczna ironia. Co ciekawe, gdybyśmy chcieli określić położenie elektronu w atomie, musielibyśmy użyć wiązki jakiegoś promieniowania. Pomiar za pomocą wiązki promieni lokalizuje elektron. Wtedy funkcja falowa elektronu (orbital) obejmująca cały wszechświat momentalnie redukuje się do punktu. Tę redukcję (albo kolaps) można opisać, o ile wiem, na kilka sposobów. Jednym z nich jest dodanie do równania Schroedingera dodatkowego nieliniowego członu.

    Albo można zastosować teorię wielu światów Everetta. Eliminuje ona kolaps funkcji falowej. Koszt tej eliminacji jest spory. Wymaga ona użycia nieskończonej liczby światów, czyli nieskończonej liczby wymiarów do wyjaśnienia kolapsu pojedynczej funkcji falowej. Nieskończona liczba światów? To straszliwie dużo. Za dużo jak dla mnie!

Mnie natomiast ciekawi kolaps z użyciem członu nieliniowego dodanego do równania Schroedingera. Będę się w przyszłości trzymał się owej nieliniowości, gdyż to ona zamienia nielokalność funkcji falowej opisującej elektron w jego lokalizację. A co, jeśliby lokalizacja elektronu gdzieś w punkcie znajdującym niedaleko jądra atomowego była tą bramą do chemii post-kwantowej? Mam nadzieję, że tak jest i dlatego nieliniowość biorę, jako pierwszą, do mojej bazy wiedzy, która właśnie zaczęła się tworzyć.