Атом водорода

Атом водорода. Проблема атома водорода играет в квантовой физике роль, подобную проблеме движения планет в классической физике. Эта проблема допускает строгое решение, а результаты ее решения можно непосредственно сравнить с опытом; все правила здесь четко определены, никаких сил трения нет, а следствия настолько хорошо согласуются с экспериментальными результатами, что нам ничего не остается делать, как поверить в их истинность. В этом смысле анализ атома водорода служит проверкой всей квантовой физики. Каждую деталь этой проблемы можно рассчитать и сравнить с опытными данными. Некоторые фундаментальные открытия наших дней были сделаны на основании анализа энергетических уровней именно атома водорода. И некоторые чрезвычайно точные совпадения между теорией и экспериментом были получены именно тогда, когда предсказания квантовой теории сравнивались с наблюдениями за тем же водородным атомом.

Информация, которую мы получаем при анализе строения атома водорода, легко извлекается с помощью квантовой теории, и вместе с тем она представляет интерес для атомной физики. Квантовая теория, чтобы можно было считать ее согласованной и полной, обязана объяснить результаты любого опыта, проведенного с атомом водорода. В этом же смысле понятие, скажем, о стуле, — т. е. совокупность наших знаний о свойствах этого предмета, включая его жесткость, цвет, присутствие в комнате даже в том случае, когда мы не смотрим на него, и т. д., — обязано содержать всю возможную опытную информацию о стуле.