Linus Pauling, chimiste et physicien.

Linus Carl Pauling (28 février 1901 à Portland, Oregon, États-Unis – 19 août 1994 à Big Sur, Californie) est un chimiste et physicien américain.

Il fut l’un des premiers chimistes quantiques, et reçut le prix Nobel de chimie en 1954 pour ses travaux décrivant la nature de la liaison chimique. Il publie en 1939 un ouvrage majeur La Nature de la liaison chimique (The Nature of the Chemical Bond) dans lequel il développe le concept d’hybridation des orbitales atomiques. Ses travaux sur les substituts de plasma sanguin (avec Harvey Itano) durant la Seconde Guerre mondiale, ainsi que ses recherches concernant l’anémie falciforme (ou drépanocytose qu’il qualifie du terme révolutionnaire de « maladie moléculaire ») ont grandement influencé la recherche en biologie pour la seconde moitié du XXe siècle. Il découvrit notamment la structure de l’hélice alpha (motif d’enroulement secondaire des protéines) et manqua de peu la découverte de la structure en double hélice de l’acide désoxyribonucléique (ADN). Il proposa en effet une structure en hélice triple, structure dont l’amélioration d’après l’étude de l’ADN par radiocristallographie aurait vraisemblablement pu l’amener à l’élaboration du modèle en double hélice décrit par James Dewey Watson et Francis Crick en 1953 mais proposé en amont par la physico-chimiste et cristallographe Rosalind Franklin.

Il fut l’un des fondateurs de la médecine orthomoléculaire, une pratique pseudo-scientifique, et a popularisé l’utilisation de la vitamine C.

Il reçut aussi le prix Nobel de la paix en 1962 pour sa campagne contre les essais nucléaires, devenant ainsi l’une des deux seules personnes à avoir reçu un prix Nobel dans deux catégories différentes (l’autre étant Marie Curie).


Pauling naît à Portland (Oregon), le 28 février 1901. Il est le fils de Herman Henry William Pauling (1876-1910) de Concordia dans le Missouri (originaire d’Allemagne), et de Lucy Isabelle Darling (1881-1926) de Lonerock dans l’Oregon. Son père, un pharmacien sans succès, déplace sa famille dans différentes villes de l’Oregon. Quand il meurt en 1910 d’un ulcère perforé, la mère de Linus se retrouve seule pour l’élever lui et ses deux sœurs, Pauline Pauling (1901-2003) et Frances Lucille Pauling (1904-1992). La famille revient s’installer à Portland.

Dans son enfance, Linus Pauling est un lecteur vorace, au point que son père écrit un jour au journal local pour demander des suggestions de livres pour l’occuper. Un de ses amis, Lloyd Jeffress, possède un petit laboratoire de chimie dans sa chambre, et les petites expériences menées dans ce laboratoire donnent à Pauling l’envie de devenir ingénieur chimiste.

Au lycée, Pauling continue d’effectuer des expériences de chimie en empruntant la plupart des matériaux et de l’équipement à une aciérie abandonnée proche du lieu où son grand-père travaille comme gardien de nuit.

Pauling échoue dans l’obtention de son diplôme, en raison de résultats insuffisants en histoire des États-Unis. Son école lui décernera finalement le diplôme 45 ans plus tard, après l’obtention de ses deux prix Nobel.

En 1917, Pauling entre à l’université agricole de l’Oregon à Corvallis (OAC, maintenant université d’État de l’Oregon). Du fait de ses besoins financiers, il doit travailler à plein temps en parallèle de ses études, notamment comme distributeur de lait, projectionniste et même sur un chantier naval. À l’issue de sa deuxième année, il projette de chercher un emploi à Portland pour soutenir sa mère, mais l’université lui propose d’effectuer un enseignement d’analyse quantitative (un cours que lui-même vient de terminer) ce qui lui permet de continuer d’étudier à l’OAC.

Au cours de ses deux dernières années d’études à l’OAC, Pauling prend connaissance des travaux de Gilbert Newton Lewis et Irving Langmuir sur la configuration électronique des atomes et de la manière dont ils se lient pour former des molécules. Il décide alors de concentrer sa carrière de chercheur sur la compréhension du rapport entre la structure des atomes constituant la matière et ses propriétés physiques et chimiques, ce qui le conduira par la suite à devenir l’un des pionniers d’une nouvelle discipline, la chimie quantique. À l’OAC, il a l’occasion d’effectuer ses premières recherches en travaillant sur l’effet d’un champ magnétique sur l’orientation de cristaux de fer.

En 1922, Pauling reçoit son Bachelor of Science de l’OAC en génie des procédés et il poursuit ses études par un doctorat au California Institute of Technology (le Caltech) à Pasadena sous la direction de Roscoe  Dickinson et Richard Tolman. Ses travaux de recherche concernent l’utilisation de la diffraction des rayons X pour la détermination de la structure des cristaux. Au cours de ses trois années au Caltech, il publie sept publications sur la structure cristalline de minéraux, la première d’entre elles, publiée dans Journal of the American Chemical Society concernant la structure de la molybdénite MoS2. Il reçoit son Ph.D. de chimie en 1925 summa cum laude.

Le 17 juin 1923, Pauling épouse Ava Helen Miller (1903-1981), rencontrée lors de sa dernière année à l’OAC, avec qui il aura trois fils et une fille.

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 commence 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 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 appareil 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 et vient régulièrement à Pasadena 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 qui rompt sur-le-champ ses relations avec Oppenheimer, créant alors entre eux un froid qui durera jusqu’à la fin de leurs vies. Oppenheimer lui proposera pourtant par la suite de prendre la tête du département chimie du projet Manhattan, ce que Pauling refusera, se présentant comme pacifiste.

En 1993, il subit une radiothérapie pour le cancer de la prostate, et meurt de cette maladie en août 1994.

Source : Wikipédia.

Laisser un commentaire

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.