1.1. Механическая структурная модель атома

Для сложных (составных) систем механический способ позволяет построить два типа описания, различающиеся по масштабу: глобальноеилокальное. В рамках глобального описания атом рассматривается "снаружи и издалека" и, соответственно, выглядит как материальная точка, обладающая набором глобальных наблюдаемых, характеризующих атом в целом, но не имеющих прямого отношения ни к одной из составляющих его частиц. В рамках локального описания атом рассматривается "изнутри" и, соответственно, выглядит как совокупность взаимодействующих между собой электронов, причем каждый из них требует индивидуального описания с помощью набора локальных (одночастичных) наблюдаемых.

Макроскопические структуры, описываемые методами классической механики, допускают оба описания — и глобальное, и локальное, причем оба описания согласованы между собой. Атомы являются микроскопическими структурами и требуют использования методов квантовой механики. В этом случае оказывается, что два вида описания — глобальное и локальное — взаимно исключают друг друга. Причиной служит наличие сильных межэлектронных взаимодействий. Можно сказать, что здесь имеет место своеобразный случай принципа неопределенности. Ввиду этой особенности в рамках ортодоксальной квантовой механики приходится удовлетворяться только глобальным описанием атома как бесструктурной материальной точки. Если все же поставить перед собой цель описать атом локально, то в этом случае вместо строгого механического описания можно построить лишь весьма приближенную модель, требующую использования посторонних для квантовой механики соображений, и поэтому относящуюся уже не к квантовой механике, а кквантовой химии.