La filosofía teórica detrás de Gaussian está definida
por el siguiente principio:
Un modelo teórico deberá ser uniformemente aplicable a sistemas moleculares de cualquier tipo y tamaño, hasta un máximo tamaño determinado solamente por la habilidad práctica de los recursos computacionales.
La ecuación de Schrödinger puede ser resuelta bajo pequeñas
aproximaciones para sistemas
pequeños, pero para al aumentar el tamaño de las moléculas,
deben hacerce aproximaciones mayores. Sólo para un número reducido de
sistemas como el átomo de hidrógeno, esta ecuación puede ser
resuelta exactamente.
Es por esto que un modelo en Gaussian 94 debe ser definido unicamente
por una configuración de núcleos y electrones. Esto es, solamente
se requiere la especificación de la geometría molecular, y
ningún otro parámetro es necesario para especificar el problema
o su solución.
El modelo teórico, además, debe ser imparcial, es decir, no se harán
supocisiones acerca de la estructura molecular o procesos químicos
que no sean aplicables a algunas clases de sistemas o fenómenos.
Una vez que el modelo químico ha sido definido e implementado,
debe ser sistemáticamente evaluado probando con una variedad de
sistemas químicos, y sus resultados se comparan con valores
experimentales. Luego de demostrar que el modelo reproduce resultados
experimentales, puede ser utilizado para predecir propiedades de
sistemas para los cuales no existen datos experimentales.
En el modelo químico, Gaussian 94 mantiene una consistencia
de tamaño, esto quiere decir que sistemas moleculares
cuyas distancias sean muy grandes, resultan en la suma de sistemas
calculados de forma aislada.
Los métodos que esten diseñados para reproducir soluciones exactas,
lo harán en este programa, la dependencia de cuan exacto es el resultado
depende en gran parte del método, por esto la elección de este
depende del sistema que se quiera estudiar, por ejemplo, la teoría
de Hartree-Fock, reproduce la solución exacta a la ecuación de
Shrödinger para problemas de un electrón (átomo de hidrógeno),
esto permite calcular exactamente moléculas como
o
.
En forma similar, métodos de alto orden, deben reproducir exactamente
la solución a problemas correspondientes, por ejemplo, métodos que
incluyan dobles exitaciones llegan a reproducir exactamente la solución
para el problema de dos electrones, métodos que incluyen triples exitaciones,
como QCISD(T) llevan a reproducir soluciones exactas para problemas de
tres electrones.
Todo este aparataje teórico está concebido por el principio
variacional, por lo tanto, las energías predecidas por cualquier método
de los que aquí se hallan siempre resultan en un valor por encima
del resultado exacto de la ecuación de Schrödinger.
Un modelo químico consiste en la combinación de un método teórico con un conjunto base. Cada par único método/conjunto-base representa una aproximación diferente a la ecuación de Schrödinger. Resultados para sistemas diferentes pueden ser comparados evaluados cuando los cálculos se han realizado por el mismo modelo químico; es decir, para hacer una comparación formal de diferentes geometrías moleculares ( conformaciones, efectos del substituyente, etc.), se debe hacer utilizando el mismo par método/conjunto-base. En la siguiente sección se dará una descripción de los métodos y conjuntos base disponibles en Gaussian 94.