20世紀的科學怪傑鮑林

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格蘭羊毛圍巾。愛娃寫道：“他看上去十分迷人，特別當他提著義大利手杖的時候。”

鮑林在學術上也是一表人才。一些歐洲人總以為來歐洲求學的美國學生會不知所措，缺乏教養，但是20年代一些出色的科學家，包括約翰·斯萊特、愛德華·康頓、哈羅德·尤里、卡爾·康普頓（後來成為麻省理工學院院長）和鮑林改變了這種印象。鮑林對當地語言的掌握讓他足以應付日常事務，而且在不斷進步——到德國幾個月後他就能用還過得去的德語作報告了——同時他非常努力地學習新物理。生於德國的物理學家漢斯·貝特是1927年在索末菲處完成博士學習的，他記得，與一般美國人相比，鮑林“顯然與眾不同。人們都認為他學識淵博”。鮑林身材頎長，態度友好，又充滿激情，十分符合歐洲人心目中的美國西部人形象，可以說是科學界的牛仔。德國科學家赫爾曼·馬克在慕尼黑碰到過鮑林，他當時對鮑林的印象是，“一個瘦長的年輕人，見多識廣，講課十分精彩。”

鮑林在慕尼黑的第一個學期聽了索末菲上的微分方程，這是解決原子問題十分重要的一種數學工具。在聽講過程中，鮑林開始吸取索末菲推崇備至的可以用來揭示原子秘密的數學方法。院長採取了一種實際、靈活的數學風格，找到能夠反映和揭示現實世界實驗結果的數學公式——實用的數學模型——比純粹形式上的嚴密更為重要。他並不怎麼在乎內在一致性；他玩弄了一些數學技巧。他不是簡單地傳授舊知識或是對問題提出某種解決辦法，而是指出現存理論的漏洞，並提供給學生一個數學工具箱以創造新的理論模型。對日新月異的量子物理而言，這不失為一種理想的方法。這特別適合鮑林的口味，因為他對數學的運用原則也是實用優先於嚴密。

儘管如此，鮑林的高超數學技巧仍足以確立他這個美國神童的聲譽。1926年夏末的一天，他帶著一個問題走進了索末菲的辦公室。這個問題關係到索末菲的一個助手，編外講師格雷戈爾·文策爾。他幾年前在索末菲指導下獲得了博士學位，在此之後的理論工作確立了他物理界新星的地位。鮑林在尋找有關多電子原子的量子力學論文的時候，發現了文策爾的一篇文章。他閱讀了這篇題為“自族電子理論的困境”的論文，發現問題不是出在電子的自旋上，而是出在文策爾的數學上。在計算中，這位編外講師犯了一個錯誤。鮑林說：“如果你計算正確的話，難題就會消失。”鮑林重新對文策爾的公式進行了計算，得出了與實驗十分接近的結果。索末菲把鮑林的計算拿給文策爾看，最後大家一致同意這位美國人是正確的。鮑林用生硬的德語就他的改正寫了一篇小論文；索末菲把它扔到一邊。他叫鮑林用英語重寫，然後讓一名助手把文章翻譯成德語，發表在《物理學雜誌》上。這篇論文的發表標誌著鮑林運用量子力學的轉折點：現在他已經從新物理中找到了一種適合自己的工具，這種工具可以幫助他解釋原子的性質。這件事也標誌著他與索末菲之間關係的一個轉折點：索末菲意識到這個美國青年人是值得認真看待的。

1926秋天新學期開始時，鮑林聽了索末菲關於波動力學的第一門正式課程——歷史上首次關於這一課題的一學期課程——在課上，索末菲系統地解釋了薛定諤關於原子波動影象的強有力的數學模型。在首次推出新內容的時候，索末菲經常是和學生們一起學習的。他後來回憶說：“萊納斯·鮑林聽了我有關這一理論的最早的課程，他從中和我學到了同樣多的東西。”

鮑林面前開始展現出波動力學的一個全新的世界。玻爾—索末菲原子的一大缺陷是它只能夠預測最簡單的原子的光譜；它不能用來解釋原子別的一些特性，如順磁性、極性、三維構造和化學鍵。新量子力學最初的應用主要也是預測十分簡單的原子的光譜。在這一層次上，新的體系很快就取得了成功，這樣一些青年學者，其中包括鮑林，急切地希望把這一技巧運用到較為複雜的原子和更為多變的化學性質上去。

問題是，儘管薛定諤的波動方程在計算一個電子圍繞一個原子核運動的能級時，相對來說很簡單，然而每增加一個元素都要單獨作計算，還要計算它對別的元素的影響。精確的數學解很快就變得不可能了。然而，鮑林運用了在改正文策爾的論文和計算遮蔽常數時學會的技巧，從而簡化了運算。他只是把注意力集中在最外層的電子上。這樣鮑林就可以運用波動力學來計算光線的折射、抗磁性和較為複雜的大原子的尺寸——這是波動力學第一次被運用到這些問題上，實為這一領域中開創性的一步。

12月底，鮑林在住