4 加州理工学院-2
他获悉(在他向鲍林等学生授课时)自己赢得了诺贝尔物理学奖——他是第二个获此殊荣的美国人。
到了20年代早期,加州理工学院已经获得了国际性声誉,外国物理学家到美国讲学时少不了要到此停留。将学生时代的鲍林听过的讲座人名单列出来,就十足是一部物理学名人录。除了索末菲和艾伦费斯特之外,还有物理界的元老亨得里克·洛伦兹,他研究了磁对光的作用;杰出的德国数学物理学家马克思·玻恩,他使自己在哥廷根的学院成为世界量子力学的中心;玻恩的朋友,实验家詹姆斯·夫兰克,他用电子轰击气体从而证实了原子的量子性;英国的C·G·达尔文(查尔斯·达尔文的孙子,一名卓有成就的数学物理学家);还有印度的C·V·喇曼。洛伦兹已经获得了诺贝尔物理学奖;玻恩、夫兰克和喇曼最终将各自获得诺贝尔物理学奖。在鲍林的研究生时代,加州理工学院是美国学习新物理学的最佳场所。
要学习量子理论,鲍林必须懂得量子理论赖以栖身的高深数学。他一头扎进在加州理工学院开设的所有数学课和研讨会:高等微积分、矢量分析、积分方程、复分析和场论。数学作为一种工具是不错的,“但是我从来没能喜欢上它,”鲍林回忆道。“数学家试图建立一种完全符合逻辑的论断过程,首先提出几个假设,然后从这些假设推出所有的数学公式。数学家试图精确地求证,而我对精确从来就不太感兴趣。”
他的兴趣在于用数学这一武器来解决他认为更为有趣的问题:鲍林靠自己过人的记忆力在大脑中建立了三个浩瀚的图书馆:一个是传统化学图书馆,主要是在俄勒冈农学院期间收集的;一个是从X射线研究中积累的原子大小、化学键距离和晶体结构的资料;第三个是数学公式和量子物理学论断。当他的研究生学习临近结束时,在托尔曼的影响下,鲍林在这三方面的兴趣开始融合成新的思想:鲍林最初的理论。
这一过程是从几个方面同时发生的。1924年末,诺伊斯让鲍林修改他准备发表的几篇论文。对于一个硕士研究生而言,这不啻于一种荣耀,特别是鲍林此时正师从于另一位教授。诺伊斯对带电的原子或离子在溶液中的形态极有兴趣,他的论文是对彼得·德拜和欧内斯特·胡克尔关于稀释的离子溶液的新理论提出的商榷。对“亚瑟王”的尊敬并没有妨碍鲍林提出直率的评论。“我发现(在诺伊斯的草稿中)许多地方值得商榷,而且我指出,诺伊斯的有些说法并不真正符合理论,他随即作了修改,”鲍林回忆说。之后,鲍林运用诺伊斯的论文作为他本人理论的基础。“我想为什么不更上一层楼呢,难道不可以把这一理论推广到浓缩液上吗?”
鲍林埋头工作了几个月,系统地提出了自己关于浓缩离子溶液的理论,并把论文呈交给诺伊斯审阅。诺伊斯恰巧邀请德拜于1925年春天访问帕萨迪纳,正好安排鲍林自己向德拜提交论文。当时德拜传奇式的科学生涯正处于巅峰状态。他出生于荷兰,放弃了自己的电机工程专业而转攻物理,在慕尼黑索末菲手下获得博士学位,然后接替爱因斯坦出任苏黎世理论物理教授。但是德拜的研究兴趣在于化学。他发现了一种测定分子极性的方法,从而确立了自己的声誉(一头带正电、一头带负电的分子是有极的,或被称为有偶极矩;多年以来测量仍极矩的单位都被称为德拜)。他是最早认识到X射线晶体学巨大潜力的科学家,也是首批运用这种方法来研究粉状固体和整块晶体的人。甚至在他1923年发表稀释离子溶液理论之前,密立根已经决定邀请德拜来加州理工学院任教。德拜婉言谢绝了。四年后,当他来到帕萨迪纳访问之时,他已经牢固树立起世界上最伟大的物理化学家之一的地位。
鲍林紧张地站在包括诺伊斯、托尔曼和德拜等人的一小群科学家面前,用了两个小时向他们详细介