Linus Pauling - Définition

Débuts de la carrière scientifique

À la suite de son Ph.D., Pauling obtient une bourse de la Fondation Guggenheim qui lui permet de voyager en Europe, où il travaille sous la direction d'Arnold Sommerfeld à Munich, rencontre brièvement Niels Bohr à Copenhague, mais échoue à rencontrer Erwin Schrödinger à Zurich, tous trois faisant partie des fondateurs et pionniers de la mécanique quantique que Pauling a eu l'occasion de découvrir au cours de ses études à l'OAC. Il a également l'occasion d'observer l'une des premières études de la liaison de la molécule d'hydrogène par la mécanique quantique, effectuée par Walter Heitler et Fritz London. Pauling consacre ses deux années en Europe à ces travaux et décide d'en faire le sujet principal de ses futures recherches. En 1927, il rentre aux États-Unis et obtient un poste de professeur assistant de chimie théorique au California Institute of Technology.

Pauling débute sa carrière au Caltech par cinq années très productives, en appliquant la mécanique quantique à l'étude d'atomes et de molécules, tout en poursuivant ses études de cristaux par diffraction des rayons X. En cinq ans, il produit environ cinquante publications. En 1929, il est nommé professeur associé, puis il obtient le titre de professeur en 1930.

Durant l'été 1930, Pauling effectue un nouveau voyage en Europe, au cours duquel il travaille notamment dans l'institut d'Arnold Sommerfeld, et durant lequel il apprend la possibilité d'utiliser les électrons pour les études de diffraction, de la même manière qu'étaient utilisés jusque là les rayons X. À son retour, il construit un appareillage de diffraction des électrons, aidé par l'un de ses étudiants, L. O. Brockway, et l'utilise pour étudier la structure moléculaire d'un grand nombre de substances chimiques. En 1931, l'American Chemical Society lui décerne le Prix Langmuir des travaux scientifiques les plus marquants effectués par un chercheur de moins de 30 ans.

En 1932, Pauling introduit la notion d'électronégativité. En utilisant plusieurs propriétés des molécules, notamment leur moment dipolaire et l'énergie nécessaire pour rompre des liaisons, il établit une échelle d'électronégativité (connue maintenant sous le nom d’échelle d'électronégativité de Pauling, utile pour la prédiction de la nature des liaisons chimiques) et associe une valeur d'électronégativité à la plupart des éléments chimiques. Cette même année, Pauling publie ce qu'il considère comme sa publication la plus importante, dans laquelle il développe pour la première fois le concept d'hybridation des orbitales atomiques et effectue une analyse du caractère tétravalent de l'atome de carbone. Il présente notamment ces résultats dans un congrès au cours duquel il rencontre Albert Einstein.

Au Caltech, Pauling se lie d'amitié avec Robert Oppenheimer, qui travaille à Berkeley mais vient régulièrement en Californie effectuer des recherches et des enseignements. Les deux hommes projettent de faire équipe pour l'étude de la nature de la liaison chimique : Oppenheimer effectuerait les calculs mathématiques et Pauling interpréterait les résultats. Cependant cette relation prend fin lorsque Pauling commence à soupçonner Oppenheimer d'être trop proche de sa femme Ava Helen. Un jour que Pauling travaille, Oppenheimer se rend au foyer du couple et laisse échapper une invitation à Ava Helen pour un rendez-vous au Mexique. Celle-ci refuse mais rapporte l'incident à son mari. Cette invitation liée à la nonchalance d'Ava Helen au sujet de l'incident inquiète Pauling et il rompt sur-le-champ ses relations avec Oppenheimer, créant alors entre eux un froid qui durera jusqu'à la fin de leurs vies, et ce bien qu'Oppenheimer lui proposera par la suite de prendre la tête du département chimie du Projet Manhattan (ce que Pauling refusera se présentant comme pacifiste).