Wasser kennt nur 5,6 Freunde

Der Mensch besteht zum überwiegenden Teil aus überzogenen Erwartungen und Wasser. Als sich einst Grossrechenanlagen zum Lösen all der Gleichungen für die Quantenchemie feilboten, dachten wir, bald alle chemischen und physikalischen Eigenschaften von Molekülen berechnen zu können, um daraus die Geschicke von Zellen, Organismen oder Grösserem zu prognostizieren; Nur ein paar Petaflops, und das Ganze würde fluppen.


1MFlop (Foto: jurvetson) (Lizenz) Was für das Wasserstoffmolekül (H2) und andere Gase vernünftige Ergebnisse ergab, wurde bereits bei anderen einfachen Molekülen aufwändiger als erwartet und kam den experimentell ermittelten Daten nicht nahe. Man schraubte seine Ansprüche herunter und wandte sich verschämt pragmatischen Lösungen in hohen Stiefeln zu, um dieses oder jenes zu approximieren, indem die experimentell gewonnenen Daten miteinbezogen wurden.

In einem schmutzigen Fenster wurde nun ein Widerschein eines Silberschimmer am Horizont der Berechenbarkeit der Welt gesichtet: Die Berechnung wichtiger physikalischer Grössen des Wassers aus den first principles. So kamen Robert Bukowski und seine Mitstreiter zu einer Inneren Energie von -10,89 kcal/mol, einem Selbstdiffusionskoeffizienten von 2.4 x 10-5 cm2/s und der Koordinationszahl von 5,6, alles ganz in der Nähe der gemessenen Werte. Die Fortschritte in der Störungstheorie, die hier zum Erfolg führten, lassen sich bald vielleicht auf grössere Probleme anwenden, frohlockte man in Science verhalten. Bis dahin lässt sich die Zukunft begrüssenswerterweise noch nicht an einer Hand auf der Tastatur abzählen.