Нобелевская премия по химии за 1998 год присуждена двум ученым, работающим в США, — Вальтеру Кону и Джону Поплу, как основателям нового направления — квантовой химии, революционизировавшего эту древнюю науку.
Еще в начале ХХ века, когда появилась квантовая теория, стало ясно, что в принципе она позволит рассчитывать поведение электронов и атомных ядер при химических реакциях, а также свойства возникающих молекул. Однако на практике такие расчеты долго оставались невозможными — уж очень сложны математические уравнения квантовой механики для комплексных объектов вроде молекул и даже отдельных атомов со множеством движущихся электронов.
В 1964 году Вальтер Кон, австрийский физик, работающий в США, создал теорию, согласно которой для подобных расчетов не обязательно знать и учитывать движение каждого отдельного электрона в молекуле или атоме. Достаточно знать среднее количество электронов, которые могут находиться в данной точке пространства (так называемая электронная плотность). Этой теорией Кон заложил основы новой отрасли науки — квантовой химии. Сложные уравнения стали поддаваться расчету.
В 1970 году английский математик и физик Джон Попл создал первый вариант компьютерной программы для таких расчетов. Компьютеру сообщают свойства молекулы или параметры химической реакции, и он, исходя из законов квантовой механики, выдает описание свойств молекулы или того, как может проходить данная реакция. С тех пор Попл неоднократно совершенствовал свою программу, сейчас ее используют тысячи химиков во всем мире. Программа, разработанная Поплом, позволяет рисовать на экране компьютера форму молекулы, если известно, из каких атомов она состоит. В начале 90-х годов Попл включил в свой метод теорию Кона, что позволило рассчитывать свойства и форму даже весьма сложных молекул, например белковых.
