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皇帝 | 2019-2-28 10:34:21

史上只有兩個人曾獲得兩個不同項目的諾貝爾獎的人,一位是眾所皆知的居禮夫人,她分別獲得物理獎與化學獎,另一位就是美國化學家鮑林了。他先在 1954 年榮獲諾貝爾化學獎,再於 1962 年獲頒諾貝爾和平獎;而且兩項都是獨自獲獎,這可就是史上唯一了。

鮑林在研究所以 X 光繞射研究晶體結構時,正是量子物理迅速萌芽成長之際,而鮑林已洞察量子力學在原子這種微小尺度的重要性,因此他在 24 歲取得博士學位後即前往歐洲,到幾位量子物理大師的實驗室學習,包括波耳與薛丁格。經過兩年回到美國後,他即著手將量子力學應用到化學鍵的研究,先後提出「價鍵理論」、「混成軌域」」、「電負性」、「共振理論」等創新的概念。他於 1939 總結出版的《化學鍵的本質》一書,更成為劃時代的化學鉅著,在出版之後三十年內,即被引用超過一萬六千次,徹底改變了人們對化學鍵的認識。沒有他,化學這門科學的進展決不會如此快速,他也因而獲頒諾貝爾化學獎。

和許多科學家一樣,鮑林原本對政治漠不關心,但二次大戰日本的原爆慘狀使他成為積極的和平主義者,極力呼籲停止核子試爆,宣揚反核武與反戰。結果在當時麥卡錫主義的白色恐怖氛圍下,竟被懷疑是共產黨同路人而遭到調查,甚至限制出境。許多人相信若非鮑林因而被迫取消英國之行,他極有可能比華生更早見到弗蘭克林(Rosalind Franklin)那張著名的 51 號相片,那麼他肯定會修正他的三螺旋結構,而成為 DNA 雙螺旋結構的發現者。(那鮑林就會是史上唯一獲得三項諾貝爾獎的人了)

鮑林晚年對維生素 C 近乎偏執的狂熱鼓吹,引起很大的爭議。他一開始只是主張每天服用維生素 C 可以預防感冒,日後竟進一步主張高劑量的維生素 C 對治療癌症也有幫助,甚至還能延年益壽。難怪路透社在報導鮑林過世的消息時,會以稱他是「二十世紀最受尊敬與最受嘲弄的科學家之一」。

資料引用於:http://history.pansci.asia/

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732
皇帝 | 2019-2-28 10:35:09

鮑林對化學鍵本質的研究,引申出了廣泛使用的混成軌域概念。混成軌域理論認為,在形成化學鍵的過程中,原子軌域本身會重新組合,形成混成軌域,以獲得最佳的成鍵效果。根據混成軌域理論,

飽和碳原子的四個價層電子軌域,即一個2s軌域和三個2p軌域可線性組合為四個完全對等的sp3混成軌域,量子力學計算顯示這四個混成軌域在空間上形成正四面體,從而成功的解釋了碳的正四面體結構。

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732
皇帝 | 2019-2-28 11:08:19

大師也會犯錯

1982年4月8日年輕科學家D. Shechtman在急冷固化的一種鋁-錳合晶中(準晶體),居然發現了包含5次對稱軸電子衍射花樣,這是與從前在課堂上學到的週期性結構水火不相容的新現象,他將核實的衍射結果撰文投向一個物理雜誌卻遭到拒絕!這位年輕人非常之執著,他邀請了三位志同道合者重寫論文投向著名的《物理評論通訊》,整整兩年半過去,終於成功地在1984年10月正式發表,在科學界引起軒然大波.

那時鮑林已年過80,比準晶體發現者D. Shechtman 整整大了40歲。鮑林嘲笑Shechtman說沒有準晶體但是有準科學家。

Shechtman的堅持是有其學養依據的,因為他認為鮑林雖然是一位當代最偉大的化學家,卻並不是電子顯微鏡專家。他斬釘截鐵地說,鮑林闖進了別人的學術專業領域,所以做出了不夠專業的錯誤判斷。

2011年,Shechtman因此發現準晶體獲得諾貝爾化學獎。

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mibohxlxxe60438
威爾斯親王 | 2019-3-1 12:54:18

732 發表於 2019-2-28 11:08
大師也會犯錯

1982年4月8日年輕科學家D. Shechtman在急冷固化的一種鋁-錳合晶中(準晶體),居然發現了包含5 ...

這故事告訴我們應時常提醒自己保持開放謙卑
的態度。是人就可能犯錯,對自己有信心之外
也應保留自己錯誤的可能性,這樣才能以比較
中性的立場去看待別人提出的論述和證據。
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732
皇帝 | 2019-3-1 15:20:00

mibohxlxxe60438 發表於 2019-3-1 12:54
這故事告訴我們應時常提醒自己保持開放謙卑
的態度。是人就可能犯錯,對自己有信心之外
也應保留自己錯誤 ...

我特別寫了這一段故事,其實比鮑林得了兩個諾貝爾獎還要重要。

這也不能怪鮑林自大或是不謙卑,而是傳統的結晶學觀念束縛了人們的思想。

好友可以設想一下,有磁磚做成正五邊形嗎?

在特力屋絕對能找到正方形和長方形的瓷磚,或許還有六邊形,幸運的話可能找得到三角形瓷磚,但是絕對沒有五邊形的瓷磚。

原因很簡單,因為正五邊形無法鋪滿浴室牆面或任何一種平面,這就是為什麼鮑林在第一時間就不相信有準晶體這種結晶存在。

不過時間會還給Shechtman公道,2011年Shechtman獨自獲得諾貝爾化學獎!

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