Benim "Altın Kural" dediğim bir şeyim var. Kabaca şöyle gidiyor: 'Başkalarına, onların sana yapmasını beklediğinden yüzde yirmi beş daha iyi davran.' … Yüzde yirmi beş hata payıdır.
Linus Carl Pauling Amerikalı kimyager, biyokimyager, kimya mühendisi, barış aktivisti, yazar ve eğitimci idi. 1.200'den fazla makale ve kitap yayınladı; bunların yaklaşık 850'si bilimsel konularla ilgiliydi. New Scientist ona tüm zamanların en büyük 20 bilim insanından biri dedi ve 2000 yılı itibariyle tarihte en önemli 16. bilim insanı olarak derecelendirildi. Bilimsel çalışmaları için Pauling 1954'te Kimya Alanında Nobel Ödülü ile ödüllendirildi. Barış aktivizmi için 1962'de Nobel Barış Ödülü ile ödüllendirildi. Birden fazla Nobel Ödülü kazanan dört kişiden biridir; diğerleri Marie Curie, John Bardeen ve Frederick Sanger'dir. Bunlardan, paylaşılmayan iki Nobel Ödülü kazanan tek kişi ve farklı alanlarda Nobel Ödülleri kazanan iki kişiden biridir; diğeri Marie Curie'dir. Amerikalı insan hakları aktivisti Ava Helen Pauling ile evliydi.
Pauling kuantum kimyası ve moleküler biyoloji alanlarının kurucularından biri idi. Kimyasal bağ teorisine yaptığı katkılar orbital hibritleşme kavramı ve elementlerin elektronegatiflikleri için ilk doğru ölçeği içerir. Pauling ayrıca biyolojik moleküllerin yapıları üzerinde çalışmış ve alfa helis ile beta yaprağın protein sekonder yapısındaki önemini göstermiştir. Pauling'in yaklaşımı X-ışını kristalografisi, moleküler model inşası ve kuantum kimyasından yöntemleri ve sonuçları birleştirmiştir. Onun keşifleri James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins ve Rosalind Franklin'in DNA yapısı üzerindeki çalışmalarını ilham vermiş ve bu da genetikçilerin tüm organizmaların DNA kodunu çözmesini mümkün kılmıştır.
Yaşlı yıllarında nükleer silahsızlanmayı, ayrıca ortomoleküler tıbbı, megavitamin tedavisini ve diyet takviyelerini destekledi. Bunların hiçbiri ana akım bilim topluluğunda fazla kabul görmemiştir.
Erken yaşamı ve eğitimi
Linus Carl Pauling 28 Şubat 1901'de Portland, Oregon'da, Herman Henry William Pauling 1876–1910 ve Lucy Isabelle "Belle" Darling 1881–1926'nin ilk çocuğu olarak doğdu. "Linus Carl" adı, Lucy'nin babası Linus'un ve Herman'ın babası Carl'ın onuruna verildi. Babası Alman, annesi İngiliz idi.
1902'de, kızkardeşi Pauline doğduktan sonra, Pauling'in ebeveynleri tek odalı apartmanlarından daha uygun fiyatlı ve geniş yaşam alanı bulmak için Portland'dan çıkmaya karar verdiler. Lucy, kocasının ebeveynleriyle Lake Oswego'da kaldı; Herman ailesiyi Salem'e getirdi ve burada Skidmore Drug Company'nin seyahat satıcısı olarak kısaca çalıştı. 1904'te Lucile'nin doğumundan bir yıl sonra, Herman Pauling ailesiyle Lake Oswego'ya taşındı ve kendi eczanesini açtı. Ailesiyle 1905'te Condon, Oregon'a taşındı. 1906'ya gelindiğinde, Herman Pauling tekrarlayan karın ağrısından mustaripti. 11 Haziran 1910'da perforatif ülserden öldü; Lucy'nin Linus, Lucile ve Pauline'e bakması gerekti.
Pauling, kimyager olmak istediğine olan ilgisini, küçük bir kimya laboratuvar setine sahip olan arkadaşı Lloyd A. Jeffress tarafından yapılan deneyler karşısında hayrete kapılmaya atfeder. Daha sonra yazdı: "Kimyasal fenomenler tarafından, çoğu zaman çarpıcı şekilde farklı özellikleri olan maddelerin ortaya çıktığı reaksiyonlar tarafından çok büyülenmiş durumdaydım; ve dünyanın bu yönü hakkında daha fazla şey öğrenmeyi umuyordum."
Lise'de, Pauling terkedilmiş bir çelik fabrikasından ekipman ve malzeme toplayarak kimya deneyleri yaptı. Yaşlı bir arkadaş Lloyd Simon ile birlikte, Pauling Simon'ın bodrumunda Palmon Laboratuvarlarını kurdu. Yerel süt şirketlerine ucuz fiyatlarla yağ örneklemesi yapmayı teklif ettiler, ancak süt üreticileri iki çocuğa görevi emanet etmekten çekindiler ve işletme başarısızlıkla sonuçlandı.
15 yaşında, lise son sınıf öğrencisi olarak Oregon State University OSU'ya (o zamanlar Oregon Tarımsal Üniversitesi olarak bilinir) girmek için yeterli krediye sahipti. Lise diploması için gerekli olan iki Amerikan tarih dersinin eksik olması nedeniyle, Pauling okul müdürüne ilkbahar döneminde dersleri eşzamanlı olarak alıp alamayacağını sordu. Reddedildi ve Haziran'da Washington Lisesi'nden diplomasız ayrıldı. Okul ona, iki Nobel Ödülü kazandıktan 45 yıl sonra, fahri bir diploma verdi.
Pauling gelecekteki üniversite masrafları için para kazanmak için birçok işte çalıştı; biri bir bakkalda haftada 8 dolara (2019'da 190 dolara karşılık gelen) yarı zamanlı çalışmaktı. Annesi, Portland'daki birçok üretim fabrikasının sahibi Bay Schwietzerhoff ile bir görüşme ayarladı; o, onu aylık 40 dolara (2019'da 940 dolara karşılık gelen) çırak tornacı olarak işe aldı. Bu kısa sürede aylık 50 dolara yükseltildi. Pauling ayrıca iki arkadaş ile bir fotoğraf laboratuvarı kurdu. Eylül 1917'de Pauling nihayet Oregon State University tarafından kabul edildi. Derhal tornacı işinden istifa etti ve üniversite eğitimi konusunda hiçbir anlam görmediği annesine planlarını bildirdi.
Yüksek öğretim
İlk döneminde Pauling kimya derslerine iki, matematik derslerine iki, makine çizimi, maden işlerine giriş ve patlayıcı kullanımı, modern İngilizce yazı, jimnastik ve asker talimine kaydoldu. Kampüs hayatında aktif oldu ve okulun Delta Upsilon kardeşliğinin şubesini kurdu. İkinci yılından sonra Portland'da bir işe başlayarak annesi için çalışmayı planladı. Üniversite ona az önce almakta olduğu bir kurs olan kantitatif analizi öğretmenlik yapması için bir pozisyon sundu. Laboratuvar ve sınıfta haftada kırk saat çalışmış ve aylık 100 dolar (2019'da 1.300 dolara karşılık gelen) kazanmış olup, böylece çalışmalarına devam etmeyi sağlamıştır.
Okulun son iki yılında Pauling, Gilbert N. Lewis ve Irving Langmuir'in atomların elektronik yapısı ve molekül oluşturmak için bağlanmaları konusundaki çalışmalarının farkına vardı. Maddelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin, onları oluşturan atomların yapısıyla nasıl ilişkili olduğu konusunda araştırmasına odaklanmaya karar verdi; kuantum kimyası yeni biliminin kurucularından biri oldu.
Mühendislik profesörü Samuel Graf, Pauling'i bir mekanik ve malzeme dersinde asistan öğretmen olması için seçti. Son sınıfının kış döneminde Pauling ev ekonomisi öğrencileri için bir kimya dersi öğretti. Pauling'in gelecekteki karısı Ava Helen Miller'le tanıştığı bu derslerden birine girdi.
1922'de Pauling, Oregon State University'den (o zamanlar Oregon Tarımsal Üniversitesi olarak bilinir) kimya mühendisliği derecesi ile mezun oldu. Pasadena, California'daki California Institute of Technology Caltech'te Roscoe Dickinson ve Richard Tolman'ın rehberliğinde yüksek lisans okuluna gitti. Yüksek lisans araştırması, kristallerin yapısını belirlemek için X-ışını difraksiyon kullanımını içerdi. Caltech'te iken minerallerin kristal yapısı hakkında yedi makale yayınladı. Summa cum laude olarak fiziksel kimya ve matematiksel fizikte doktora derecesini 1925'te aldı.
Kariyer
1926'da, Pauling Guggenheim Bursunu kazandı ve Munich'teki Alman fizikçi Arnold Sommerfeld, Kopenhag'daki Danimarka fizikçi Niels Bohr ve Zürich'teki Avusturyalı fizikçi Erwin Schrödinger'in altında çalışmak üzere Avrupa'ya seyahat etti. Üçü de yeni kuantum mekaniği alanında ve fiziğin diğer dallarında uzman idi. Pauling, kuantum mekaniğinin seçtiği ilgi alanı olan atomlar ve moleküllerin elektronik yapısına nasıl uygulanabileceğine ilgi duymaya başladı. Zürih'te, Pauling ayrıca Walter Heitler ve Fritz London tarafından yapılan hidrojen molekülündeki bağlanmanın ilk kuantum mekanik analizlerinden birine maruz kaldı. Pauling, Avrupa gezisinin iki yılını bu çalışmaya ayırdı ve bunu gelecekteki araştırmasının odağı haline getirmeye karar verdi. Kuantum kimyası alanının ilk bilim insanlarından biri oldu ve kuantum teorisinin moleküllerin yapısına uygulanmasında bir öncü oldu.
1927'de, Pauling Caltech'te teorik kimya alanında yardımcı profesör olarak yeni bir pozisyon aldı. Öğretim üyesi kariyerine son derece verimli bir beş yılla başladı; X-ışını kristal çalışmalarına devam etti ve aynı zamanda atomlar ve moleküller hakkında kuantum mekanik hesaplamalar yaptı. O beş yılda yaklaşık elli makale yayınladı ve şimdi Pauling kuralları olarak bilinen beş kural yarattı. 1929'a gelindiğinde, ortak profesöre, 1930'a kadar da tam profesöre terfi ettirildi. 1931'de Amerikan Kimya Derneği Pauling'e, 30 yaşında veya daha genç bir kişi tarafından saf bilimde yapılan en önemli çalışma için Langmuir Ödülü'nü verdi. Ertesi yıl, Pauling kendisinin en önemli olarak kabul ettiği makaleyi yayınladı; içinde ilk kez atomik orbitallerin hibritleşme kavramını düşündü ve karbon atomunun tetravalansını analiz etti.
Caltech'te Pauling, teorik fizikçi Robert Oppenheimer ile yakın bir dostluk kurdu; Oppenheimer, U.C. Berkeley'den Caltech'te her yıl araştırma ve öğretim programının bir kısmını geçirdi. Pauling ayrıca 1929'dan 1934'e Fizik ve Kimya alanında UC Berkeley'de ziyaret eden öğretmen olarak bağlı idi. Oppenheimer Pauling'e etkileyici bir kişisel mineral koleksiyonu bile verdi. İki adam kimyasal bağın doğası hakkında ortak bir saldırı başlatmayı planladı: görünüşe göre Oppenheimer matematik sağlayacak ve Pauling sonuçları yorumlayacaktı. Oppenheimer Pauling'in karısı Ava Helen'i takip etmeye çalışmaya kalkıştığında ilişkileri bozuldu. Pauling işte olduğu zaman, Oppenheimer evlerine geldi ve Ava Helen'i Mexico'da bir randevuya katılmaya davet etti. O kesin bir şekilde reddetti ve olayı Pauling'e bildirdi. Pauling derhal Oppenheimer ile ilişkisini kesti.
1930 yaz aylarında, Pauling Herman Francis Mark'tan gaz-faz elektron diffraksiyonu hakkında bilgi aldığı başka bir Avrupa gezisi yaptı. Döndükten sonra, Caltech'te öğrencisi Lawrence Olin Brockway ile bir elektron difraksiyon aleti inşa etti ve geniş sayıda kimyasal maddenin moleküler yapısını incelemek için kullandı.
Pauling 1932'de elektronegatifllik kavramını tanıttı. Moleküllerin çeşitli özelliklerini, bağları kırmak için gereken enerji ve moleküllerin dipol momentleri gibi özelliklerini kullanarak, çoğu element için bir ölçek ve ilişkili sayısal bir değer – Pauling Elektronegatifllik Ölçeği – kurdu; bu moleküllerdeki atomlar arasında bağların doğasını tahmin etmede yararlıdır.
1936'da Pauling, Caltech'te Kimya ve Kimya Mühendisliği Bölümünün Başkanı olarak ve Gates ve Crellin Kimya laboratuvarlarının Direktörü pozisyonuna terfi ettirildi. Her iki pozisyonu 1958'e kadar elinde tutacaktı. Pauling ayrıca 1948'de Oxford Üniversitesi'nde George Eastman Ziyaret Eden Profesörü ve Balliol araştırmacısı olarak bir yıl geçirdi.
Kimyasal bağın doğası
1920'lerin sonunda Pauling kimyasal bağın doğası hakkında makaleler yayınlamaya başladı. 1937 ve 1938 arasında Cornell Üniversitesi'nde Kimya alanında George Fischer Baker Yerleşik Olmayan Öğretmen olarak bir pozisyon aldı. Cornell'deyken, on dokuz dersin bir serisini sundu ve ünlü ders kitabı The Nature of the Chemical Bond'un çoğunu tamamladı. Önsöz Ağırlıklı olarak bu alana yaptığı çalışmalara dayanarak 1954'te Kimya Alanında Nobel Ödülü'nü aldı "kimyasal bağın doğası ve bunun karmaşık maddelerin yapısının aydınlatılmasına uygulanması hakkında araştırması için". Pauling'in kitabı "bu yüzyılın en etkili kimya kitabı ve pratik bibliyası" olarak kabul edilmiştir. İlk baskısının 1939'da yayımlanmasından sonra 30 yıl içinde, kitap 16.000'den fazla kez alıntılanmıştır. Bugün bile, birçok modern bilimsel makaleler ve önemli dergilerdeki makaleler, ilk yayımlanmadan 70 yıldan fazla sonra bu çalışmaya atıf yapmaktadır.
Pauling'in kimyasal bağın doğası hakkında yaptığı çalışmanın bir kısmı, orbital hibritleşme kavramını tanıtmasına yol açtı. Bir atomdaki elektronlerin s ve p gibi orbitallerin türleri tarafından tanımlandığını düşünmek normaldir; ancak moleküllerdeki bağlamayı tanımlarken, her birinin özelliklerinden bazılarını paylaşan fonksiyonlar kurmak daha iyidir. Böylece bir karbon atomunun bir 2s ve üç 2p orbitali matematik açısından metandan veya 2s orbitali gibi basit karbon bileşikleri tanımlamak için uygun olacak dört eşdeğer orbital adında sp3 hibrit orbitalini yapmak üzere 'karıştırılabilir' veya birleştirilebilir; iki 2p orbitali ile etilen gibi belirli doymamış karbon bileşiklerini tanımlamak için uygun olacak hibrit olmayan kalan 2p orbitaliyle üç eşdeğer orbital adında sp2 hibrit orbitali yapmak üzere birleştirilebilir. Diğer hibritleşme şemleri da diğer tür moleküllerde bulunur. Araştırdığı bir diğer alan, elektronların atomlar arasında aktarıldığı iyonik bağlanma ve elektronların atomlar arasında eşit olarak paylaşıldığı kovalent bağlanma arasındaki ilişki idi
