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閱讀資料量子化學大師鮑林

鮑林是著名的量子化學家，他在化學的多個領域都有過重大貢獻。曾兩次榮獲諾貝爾獎金（1954年化學獎，1962年和平獎），有很高的國際聲譽。
1901年2月18日，鮑林出生在美國俄勒岡州波特蘭市。
幼年聰明好學，11歲認識了心理學教授捷夫列斯，捷夫列斯有一所私人實驗室，他曾給幼小的鮑林做過許多有意思的化學演示實驗，這使鮑林從小萌生了對化學的熱愛，這種熱愛使他走上了研究化學的道路。
鮑林在讀中學時、各科成績都很好，尤其是化學成績一直名列全班第一名。他經常埋頭在實驗室里做化學實驗，立志當一名化學家。
1917年，鮑林以優異的成績考入俄勒岡州農學院化學工程系，他希望通過學習大學化學最終實現自己的理想。鮑林的家境很不好，父親只是一位一般的藥劑師，母親多病。家中經濟收入微薄，居住條件也很差。于經濟困難，鮑林在大學曾停學一年，自己去掙學費，復學以后，他靠勤工儉學來維持學習和生活，曾兼任分析化學教師的實驗員，在四年級時還兼任過一年級的實驗課。
鮑林在艱難的條件下，刻苦攻讀。他對化學鍵的理論很感興趣，同時，認真學習了原子物理、數學、生物學等多門學科。這些知識，為鮑林以后的研究工作打下了堅實的基礎。
1922年，鮑林以優異的成績大學畢業，同時，考取了加州理工學院的研究生，導師是著名化學家諾伊斯。諾伊斯擅長物理化學和分析化學，知識非常淵博。對學生循循善誘，為人和藹可親，學生們評價他“極善于鼓動學生熱愛化學”。
諾伊斯告訴鮑林，不要只停留在書本知識上，應當注重獨立思考，同時要研究與化學有關的物理知識1923年，諾伊斯寫了一部新書，名為《化學原理》，此書在正式出版之前，他要求鮑林在一個假期中，把書上的習題全部做一遍。鮑林用了一個假期的時間，把所有的習題都準確地做完了，諾伊斯看了鮑林的作業，十分滿意。諾伊斯十分賞識鮑林，并把鮑林介紹給許多知名化學家，使他很快地進入了學術界的社會環境中。這對鮑林以后的發展十分有用。
鮑林在諾伊斯的指導下，完成的第一個科研課題是測定輝鋁礦（mosz）的晶體結構，鮑林用調射線衍射法，測定了大量的數據，最后確定了mosz的結構，這一工作完成得很出色，不僅使他在化學界初露鋒芒，同時也增強了他進行科學研究的信心。
鮑林在加州理工學院，經導師介紹，還得到了迪肯森、托爾曼的精心指導，迪肯森精通放射化學和結晶化學，托爾曼精通物理化學，這些導師的精心指導，使鮑林進一步拓寬了知識面，建立了合理的知識結構。
1925年，鮑林以出色的成績獲得化學哲學博士。他系統地研究了化學物質的組成、結構、性質三者的聯系，同時還從方法論上探討了決定論和隨機性的關系。他最感興趣的問題是物質結構，他認為，人們對物質結構的深入了解，將有助于人們對化學運動、的全面認識。
鮑林獲博士學位以后，于1926年2月去歐洲，在索未菲實驗室里工作一年。然后又到玻爾實驗室工作了半年，還到過薛定愕機和德拜實驗室。這些學術研究，使鮑林對量子力學有了極為深刻的了解，堅定了他用量子力學方法解決化學鍵問題的信心。鮑林從讀研究生到去歐洲游學，所接觸的都是世界第一流的專家，直接面臨科學前沿問題，這對他后來取得學術成就是十分重要的。
1927年，鮑林結束了兩年的歐洲游學回到了美國，在帕莎迪那擔任了理論化學、的助理教授，除講授量子力學及其在化學中的應用外，還講授晶體化學鄉開設有關化學鍵本質的學術講座。1930年，鮑林再一次去歐洲，到布拉格實驗室學習有關射線的技術，后來又到慕尼黑學習電子衍射方面的技術，回國后，被加州理工學院聘為教授。
鮑林在探索化學鍵理論時，遇到了甲烷的正四面體結構的解釋問題。傳統理論認為，原子在未化合前外層有未成對的電子，這些未成對電子如果自旋反平行，則可兩兩結成電子對，在原子間形成共價鍵。一個電子與另一電子配對以后，就不能再與第三個電子配對。在原子相互結合成分子時，靠的是原子外層軌道重疊，重疊越多，形成的共價鍵就越穩定一這種理論，無法解釋甲烷的正四面體結構。
為了解釋甲烷的正四面體結構。說明碳原子四個鍵的等價性，鮑休在1928一1931年，提出了雜化軌道的理論。該理論的根據是電子運動不僅具有粒子性，同時還有波動性。而波又是可以疊加的。所以鮑林認為，碳原子和周圍口個氫原子成鍵時，所使用的軌道不是原來的s軌道或p軌道，而是二者經混雜、疊加而成的“雜化軌道”，這種雜化軌道在能量和方向上的分配是對稱均衡的。雜化軌道理論，很好地解釋了甲烷的正四面體結構。在有機化學結構理論中，鮑林還提出過有名的“共振論”共振論直觀易懂，在化學教學中易被接受，所以受到歡迎，在本世紀40年代以前，這種理論產生了重要影響，但到60年代，在以蘇聯為代表的集權國家，化學家的心理也發生了扭曲和畸變，他們不知道科學自由為何物，對共振論采取了急風暴雨般的大批判，給鮑林扣上了“唯心主義”的帽子。
鮑林在研究量子化學和其他化學理論時，創造性地提出了許多新的概念。例如，共價半徑、金屬半徑、電負性標度等，這些概念的應用，對現代化學、凝聚態物理的發展都有巨大意義。
1932年，鮑林預言，惰性氣體可以與其他元素化合生成化合物。惰性氣體原子最外層都被8個電子所填滿，形成穩定的電子層按傳統理論不能再與其他原子化合。但鮑林的量子化學觀點認為，較重的惰性氣體原子，可能會與那些特別易接受電子的元素形成化合物，這一預言，在1962年被證實。
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