Linus Carl Pauling (* 28. február 1901, Portland, Oregon, USA – † 19. august 1994, Big Sur, Kalifornia) bol americký fyzik a biochemik.
Pauling bol priekopníkom kvantovej mechaniky v chémii. V roku 1954 získal Nobelovu cenu za chémiu za svoj výskum podstaty chemickej väzby. Bol tiež dôležitou osobou pri určovaní bielkovinovej štruktúry a bol jedným zo zakladateľov molekulárnej biológie. Pauling je známy ako všestranný bádateľ v anorganickej chémii, organickej chémii, metalurgii, imunológii, anestéziológii, psychológii, výskume rádioaktívneho rozpadu a vo výskume následkov použitia atómových zbraní. V roku 1962 získal za svoju kampaň proti pozemnému testovaniu nukleárnych zbraní Nobelovu cenu za mier, čím sa stal jedným z nositeľov dvoch Nobelových cien. Neskôr sa stal propagátorom pravidelného požívania veľkých dávok vitamínu C.
Detstvo thumb|right|Otec Linusa, Herman Heinrich Wilhelm Pauling; v roku 1900 Narodil sa v Portlande v štáte Oregon ako syn Hermana Henryho Williama Paulinga (18761910) a Lucy Isabelle Darlingovej (18811926). Herman bol neúspešný lekárnik ktorý sa medzi rokmi 1903 až 1909 často sťahoval so svojou rodinou, nakoniec sa usadili v Portlande. Herman zomrel v roku 1910 na krvácanie do brušnej dutiny z dôvodu prasknutia vredu, preto sa Isabelle musela starať o Linusa a jeho dvoch mladších súrodencov: Pauline Paulingovú (19012003) ktorá si vzala Thomasa Josepha Neya (19911963) a Frances Lucille Paulingovú (* 1904).
Pauling bol dychtivý čitateľ už ako dieťa, až raz jeho otec napísal list do miestnych novín s výzvou na návrhy ďalších nových kníh, ktoré by ho zamestnali na nejaký čas. Jeho priateľ Lloyd Jeffress mal malé chemické laboratórium v spálni, ktoré ho inšpirovalo na budúcu voľbu povolania ako chemik.
Na strednej škole pokračoval s experimentmi v chémii, pričom si požičiaval mnoho vybavenia a materiálu z opustenej oceliarskej fabriky, kde pracoval jeho starý otec ako nočný strážnik.
Pauling nesplnil isté požadované kurzy z amerických dejín a tak nemohol dostať stredoškolský diplom. Škola mu udelila diplom o 45 rokov neskôr až vtedy, keď dostal Nobelove ceny.
Vysoká škola thumb|left|Paulingove promócie na Oregonskej Poľnohospodárskej Fakulte v 1922.
V roku 1917 Pauling začal navštevovať Oregonskú vysokú školu poľnohospodársku (ďalej len OAC) v Corvallise, dnes Univerzita štátu Oregon. Potreboval peniaze, preto musel pracovať na plný úväzok a zároveň mal normálny školský rozvrh. Po druhom roku sa plánoval zamestnať v Portlande, aby pomohol svojej matke, ale univerzita mu ponúkla miesto učiteľa kvantitatívnej analýzy (predmet, ktorý Pauling práve dokončil ako študent). To mu dovolilo pokračovať v štúdiách na OAC.
Počas posledných dvoch rokov na OAC sa Paulig začal zaujímať o prácu Gilberta Lewisa a Irvinga Lanqmuira o elektrickej štruktúre atómov a ich väzieb pri tvorbe molekúl. Rozhodol sa upriamiť pozornosť na výskum vplyvu fyzikálnych a chemických vlastností látok vo vzťahu k štruktúre ich atómov, pričom sa stal jedným zo zakladateľov nového odboru, kvantovej chémie.
Manželstvo Vo svojich neskorších študijných rokoch sa zoznámil s Ave Helen Millerovou, spoluštudentkou. Vzal si ju za manželku 17. júna 1923, mali troch synov a dcéru.
V roku 1922 Pauling spromoval na OAC a odišiel študovať na Kalifornský technologický inštitút („Caltech“) v Pasadene v Kalifornii. Jeho absolventský výskum zahŕňal používanie röntgenových lúčov a ich vplyv na štruktúru kryštálu. Počas pôsobenia na Caltechu publikoval sedem prác na tému kryštálová sústava minerálov. Svoj PhD. titul získal s vyznamenaním v roku 1925.
Skorá vedecká kariéra Pauling neskôr odcestoval do Európy vďaka Guggenheimovemu štipendiu, kde študoval pod vedením Arnolda Sommerfelda v Mníchove, Nielsa Bohra v Kodani a Erwina Schrödingera v Zürichu. Všetci jeho učitelia pracovali na poli kvantovej mechaniky. V čase, keď študoval na OAC, Pauling ako prvý načrtol myšlienku chemickej kvantovej mechaniky. Začal sa zaujímať o to, ako by mu tieto poznatky pomohli v chápaní vecí, ktorým sa venoval, elektrickej štruktúre atómov a molekúl. V Európe Pauling spolu s Walterom Heitlerom a Fritzom Londonom ako prvý vykonali kvantovú mechanickú analýzu vodíkových väzieb. Pauling venoval 2 roky zo svojho pobytu v Európe tejto práci a rozhodol sa, že táto práca bude ťažiskom pre jeho nasledujúci výskum. Stal sa jedným z prvých vedcov na poli kvantovej chémie a zakladateľ aplikácie kvantovej teórie na štruktúru molekúl. V roku 1927 dostal nové miesto na Caltechu ako asistent pre teoretickú chémiu.
Pauling začal svoju kariéru na Caltechu veľmi produktívne, 5 rokov pokračoval v skúmaní vplyvu röntgenových lúčov na kryštály a vykonával výpočty kvantovej mechaniky na atómoch a molekulách. Publikoval počas týchto piatich rokov asi 50 prác. V roku 1929 dosiahol funkciu Associate Professor (obdoba slovenskej docentúry) a v roku 1930 sa stal riadnym profesorom. V roku 1931 Americká chemická spoločnosť ocenila Paulinga Langmuirovou cenou za najvýznamnejšiu prácu vo vede vykonanú človekom mladším ako 30 rokov. V roku 1932 Pauling publikoval to, čo pomenoval ako svoju najdôležitejšiu prácu, z ktorej neskôr vychádzal pri koncepte hybridizácie atómových orbitálov a analýze tetravalencie uhlíkových atómov.
Pauling sa veľmi zblížil s Robertom Oppenheimerom, ktorý každoročne chodil do Caltechu, kde prednášal a robil výskum. Rozhodli sa spoločne pustiť do výskumu podstaty chemickej väzby; Oppenheimer mal dodať matematickú časť a Pauling interpretovať výsledky. No tento blízky vzťah sa čoskoro ukončil. Oppenheimer začal mať príliš blízky vzťah k Paulingovej manželke, Ave Helenovej. Raz, keď Pauling bol v práci, Oppenheimer prišiel k Paulingovej žene a ponúkol jej, aby sa k nemu pridala pri ceste do Mexika. Ava ho rezolútne odmietla a povedala o tejto ponuke Paulingovi. Ale jej zjavná ľahkovážnosť ohľadom tohto incidentu ho znepokojila a okamžite navždy prerušil priateľstvo s profesorom Oppenheimerom. Napriek tomu Oppenheimer neskoršie pozval Paulinga na miesto šéfa Chemickej divízie na projekte atómovej bomby (Pauling odmietol s odôvodnením, že je pacifista).
V lete 1930 Pauling odišiel do Európy, kde sa učil o použití elektrónov pri štúdiách ohybu, podobných štúdiám, ktoré robil s röntgenovými lúčmi. Spolu so svojim študentom, L. O. Brockwayom, postavil v Caltechu nástroj na ohyb elektrónov a použil ho pri študovaní molekulovej štruktúry mnohých chemických látok.
Linus Pauling predstavil koncept elektronegativity v roku 1932. Použitím rôznych vlastností molekuly, ako napríklad energetická náročnosť pri rušení väzby alebo dipólový moment molekúl, vytvoril stupnicu s hodnotami pre väčšinu časť prvkov, Paulingovu stupnicu. Tá sa používa pri určení druhu väzby medzi dvoma atómami v molekule.
Práca na podstate chemickej väzby V roku 1930 začal Linus publikovať práce o podstate chemickej väzby, ktorá vyvrcholila jeho slávnou prácou publikovanou v roku 1939. Jeho ocenenie Nobelovou cenou „za výskum o podstate chemickej väzby a jej aplikácie pri objasňovaní štruktúry komplexných látok“ je hlavne založené na tomto výskume. Pauling zhrnul svoju prácu o chemickej väzbe v práci Podstata chemickej väzby, veľkom diele, ktoré je pravdepodobne najvplyvnejšou prácou publikovanou v chémii. Predstavu o jej dôležitosti podáva skutočnosť, že počas 30 rokov od publikovania tejto práce bola kniha citovaná viac ako 16 tisíckrát. Aj dnes mnoho moderných vedeckých prác a článkoch v časopisoch cituje toto dielo, viac ako pol storočia po jeho zverejnení.
Časť Paulingovej práce o podstate chemickej väzby ho viedla k zavedeniu konceptu orbitálovej hybridizácie. Pri opisovaní elektrónov u atómu je normálne ich opisovať ako orbitály typov napríklad s, p, d atď., ale pri opisovaní molekulových väzieb je lepšie vytvárať funkcie, ktoré čiastočne opisujú vlastnosti každého z nich. Napríklad jeden 2s orbitál a tri 2p orbitály v atóme uhlíka môžu byť skombinované tak, že vytvoria štyri ekvivalentné orbitály (hybridný orbitál sp3), ktoré by boli vhodné na opísanie uhlíkatých zlúčenín ako napríklad metánu, alebo 2s orbitál môže byť skombinovaný s dvoma 2p orbitálmi pri vytváraní troch ekvivalentných orbitálov (hybridné orbitály sp2), kde zostávajúci 2p orbitál zostane nehybridizovaný, a tak môže byť vhodným orbitálom pri opisovaní nenasýtených uhlíkatých zlúčenín ako napríklad etylénu. Iné hybridizačné schémy sa dajú taktiež nájsť v rôznych typoch molekúl.
Iná oblasť, v ktorej Pauling pracoval, bol vzťah medzi iónovými väzbami, kde sa elektróny prenášajú medzi atómami a kovalentnými väzbami, kde sú elektróny spoločné pre viaceré atómy. Pauling ukázal, že tieto väzby boli len extrémy, medzi ktorými sa nachádza väčšina naozajstných prípadov. Najmä tu bol užitočný koncept Paulingovej eletronegativity – rozdiel elektronegativít medzi pármi atómov je najistejší prediktor stupňa ionizácie väzby.
Treťou témou, o ktorú sa Pauling zaujímal v oblasti skúmania podstaty chemickej väzby, bolo zdôvodnenie štruktúr aromatických hydrokarbónov, najmä prototypu benzénu. Najlepší opis benzénu pochádza od nemeckého chemika Friedricha Kekulého. Ten jeho štruktúru považoval za rýchlu premenu medzi dvomi štruktúrami, každá so striedajúcimi sa jednoduchými a dvojitými väzbami, kde obe štruktúry majú navzájom vymenené polohy jednoduchých a dvojitých väzieb. Pauling ukázal, že správny opis založený na kvantovej mechanike je prechodná štruktúra obsahujúca určité aspekty každej zo spomenutých dvoch. Štruktúra je superpozíciou štruktúr namiesto prudkej ustavičnej premeny medzi nimi. Tento fenomén bol neskôr nazvaný rezonancia a pripomína vyššie spomenutú hybridizáciu, keďže zahŕňa skĺbenie viac ako jednej elektrónovej štruktúry, aby sa dosiahol „medziľahlý“ výsledok.
Práca na biologických molekulách
Okolo roku 1930 sa Pauling rozhodol začať skúmať nové oblasti vedy. Na začiatku svojej kariéry nevenoval veľkú pozornosť študovaniu biologických molekúl. Ale ako sa na Caltechu začala formovať silná skupina biológov, Pauling začal spolupracovať s významnými biológmi ako Thomas Hunt Morgan, Theodosius Dobzhansky, Calvin Bridges a Alfred Sturtevant – začal sa zaujímať o štúdium biologických molekúl. Jeho prvá práca v tejto oblasti ovplyvnila pohľad na štruktúru hemoglobínu. Bol schopný demonštrovať to, že hemoglobínová štruktúra sa mení podľa toho, či obsahuje alebo neobsahuje atóm kyslíka. Ako výsledok jeho skúmania, rozhodol sa pre rozšírené štúdium proteínových štruktúr. Vrátil sa k používaniu X-lúčov pri analýze. Proteínové štruktúry boli však prístupné pre tento druh analýzy omnoho menej ako minerálne kryštály v jeho predošlej práci. Najlepšie obrázky proteínov za pomoci X-lúčov boli zhotovené v 30. rokoch 20. storočia britským kryštálografom Williamom Astburym. Pauling ich však nebol dlho schopný kvantovomechanicky vysvetliť.
Paulingovi zabralo 11 rokov riešenie problému: jeho matematické analýzy boli v poriadku, ale Astburyho obrázky boli zhotovené z takého pohľadu, že proteínové molekuly sa odkláňali z očakávaných pozícií. Pauling sformuloval model pre štruktúru hemoglobínu kde atómy boli zoradené v skrutkovicovom vzore a aplikoval tento nápad pre proteínové štruktúry všeobecne.
V roku 1951, na základe štruktúry aminokyselín, peptidov a planarity peptidových väzieb, Pauling so svojimi kolegami správne navrhli alfa helix (α-helix) a beta skladaný list (β-sheet) ako primárne motívy sekundárnej štruktúry proteínov. Táto práca doložila jeho schopnosť myslieť nekonvenčne, jeho neortodoxný predpoklad bol, že jedna otáčka helixu (skrutkovice) môže obsahovať neceločíselný počet zvyškov aminokyselín.