Linus Pauling

Linus Pauling

Nació el 28 de febrero de 1901 en Portland, Oregón, Estados Unidos. Ingresó en la OAC (Universidad Agrícola de Oregón, ahora llamada Universidad Estatal de Oregón), en Corvallis en 1917. En su segundo año de estudios, se propuso encontrar un trabajo en Portland para mantener a su madre, pero en la universidad se le pidió que aceptara una cátedra de química analítica cuantitativa (un curso que él mismo acababa de estudiar), lo que le permitiría continuar sus estudios al mismo tiempo.

Al revisar las investigaciones académicas de Gilbert Newton Lewis e Irving Langmuir sobre la configuración electrónica de los átomos, así como sobre la forma en que se unen para formar moléculas, decidió seguir una carrera de investigación, centrada en la comprensión de la relación de la estructura atómica de la materia, con sus propiedades físicas y químicas, que le llevaría a convertirse en uno de los pioneros de la química cuántica.

Carrera científica de Linus Pauling

Después de completar sus estudios de doctorado, Pauling recibió una beca de la Fundación Guggenheim, que le permitió viajar a Europa para estudiar con Arnold Sommerfeld en Munich, Niels Bohr en Copenhague y Erwin Schrödinger en Zurich. Durante su estancia en la OAC, Pauling se había familiarizado con el trabajo de los tres científicos, pioneros de la química cuántica. Además, en Europa, tuvo la oportunidad de presenciar uno de los primeros estudios sobre los enlaces de la molécula de hidrógeno, basado en la química cuántica. La investigación fue llevada a cabo por Walter Heitler y Fritz London. Pauling dedicó sus años en Europa a esta área, y decidió convertirla en el tema principal de su futura investigación. Cuando Pauling regresó a los Estados Unidos en 1927, obtuvo un puesto como Profesor Asistente de Química Teórica en Caltech.

Los primeros cinco años de la carrera de Pauling transcurrieron en Caltech y fueron muy productivos, aplicando la mecánica cuántica al estudio de los átomos y las moléculas; siguiendo sus estudios de los cristales mediante la difracción de rayos X. En ese período, Pauling publicó unos cincuenta trabajos y creó las cinco Reglas de Pauling, desarrolladas para determinar la estructura molecular de los cristales complejos. En 1929, fue nombrado Profesor Asociado, y al año siguiente recibió el título de Profesor.

En 1930, Pauling hizo una estancia de verano en Europa, donde trabajó en el instituto de Arnold Sommerfeld. Durante esta estancia, Pauling vio la posibilidad de usar electrones para estudios de difracción, de la misma manera que había usado los rayos X antes. A su regreso, construyó un aparato de difracción electrónica, asistido por su estudiante L. O. Brockway. El aparato se utilizó para estudiar la estructura molecular de un gran número de productos químicos. En 1931, Pauling recibió el Premio Langmuir de la Sociedad Química Americana por el trabajo científico más significativo realizado por un investigador menor de 30 años.

Primeras investigaciones de Linus Pauling

Identificó la presencia de orbitales híbridos en la coordinación de los iones o grupos de iones en una disposición definida alrededor de un ión central. Para el caso de los compuestos cuya geometría no puede justificarse por una sola estructura, propuso el modelo de híbridos de resonancia, que considera la verdadera estructura de la molécula como un estado intermedio entre dos o más estructuras que se pueden dibujar. Introdujo el concepto empírico de electronegatividad como medida del poder de atracción de los electrones que participan en un enlace covalente por un átomo.

Las teorías de Pauling sobre el enlace atómico están contenidas en su obra The Nature of Chemical Bond, and the Structure of Molecules and Crystals (1939), uno de los textos científicos más influyentes del siglo XX. En 1940, en colaboración con el biólogo alemán Max Delbrück, desarrolló el concepto de complementariedad molecular en las reacciones antígeno-anticuerpo. Su trabajo con el químico americano Robert B. Corey le llevó a reconocer la estructura helicoidal de ciertas proteínas.

En 1954, su meritorio trabajo científico fue recompensado con el Premio Nobel de Química. No sería el único en recibirlo: por su activa militancia pacifista y su decidida oposición a la proliferación de las armas nucleares fue galardonado con el Premio Nobel de la Paz en 1962. En 1979 publicó el estudio Cáncer y Vitamina C.

La naturaleza del enlace químico

A principios del decenio de 1930, Pauling comenzó a publicar sus investigaciones sobre la naturaleza del enlace químico, lo que dio lugar a la publicación de su famoso libro de texto The Nature of the Chemical Bond (La naturaleza del enlace químico), que se publicó en 1939. Este libro está considerado como uno de los trabajos más importantes sobre química jamás publicados. Uno puede tener una idea de su influencia con sólo recordar que en los primeros treinta años después de su primera edición, el libro fue citado más de 16000 veces por otros autores, lo que lo convierte en la investigación más citada en el mundo científico. Las investigaciones en este ámbito le valieron a Pauling el Premio Nobel de Química en 1954 «por sus investigaciones sobre la naturaleza de los enlaces químicos y sus aplicaciones a la determinación de la estructura de las sustancias complejas».

Como parte de sus investigaciones sobre la naturaleza del enlace químico, Pauling creó el concepto de hibridación orbital atómica. La mecánica cuántica utiliza el número cuántico l para determinar el número máximo de electrones en cada órbita (llamando a los orbitales con las letras s, p, d, f, g y h); Pauling observó que para describir el enlace en las moléculas, es preferible construir funciones que sean una mezcla de estos orbitales. Por ejemplo, los orbitales 2s y 2p de un átomo de carbono pueden combinarse para formar cuatro orbitales equivalentes, llamados orbitales híbridos sp3. Estos orbitales híbridos pueden describir mejor la existencia de compuestos como el metano, que tienen una geometría tetraédrica. Además, el orbital 2 puede combinarse con dos orbitales 2p, formando tres orbitales equivalentes, llamados orbitales híbridos sp2, mientras que el tercer orbital 2p no está hibridizado. Esta estructura permite la descripción de compuestos insaturados, como el etileno.

La controversia sobre el uso de altas dosis de vitamina C

Así es como en 1969 Linus Pauling se vio envuelto en una controversia sobre el uso de la vitamina C en dosis fuertes. La revista Mademoiselle cita al Dr. Frederik J. State, a quien presenta como uno de los grandes nombres de la nutrición en los Estados Unidos, quien refuta la utilidad de la vitamina C para los resfriados. Se basa en un estudio realizado en la Universidad de Minnesota, en el que 2.500 estudiantes habían tomado vitamina C durante 2 años, mientras que otros 2.500 tomaban un placebo.

Pauling muestra que el estudio al que se refiere el Dr. Stare:

• fue publicado en realidad en 1942 por Conan, Diehl y Baker;
• fue de unos 400 estudiantes, no de 5.000;
• el estudio duró 6 meses y no 2 años;
• 200 mg de vitamina C fueron administrados diariamente y no en altas dosis.

Sin embargo, los autores también notan una reducción del 31% en el tiempo de enfermedad por sujeto en cada uno de los que tomaron la vitamina C. Esto es muy positivo a pesar de la pequeña dosis.

Además, la experiencia de Pauling supera con creces la de sus detractores. Como ella dijo muy claramente, las necesidades de cada uno son diferentes según su herencia, su modo de vida, su enfermedad. ¿Quién podría saber realmente las cifras exactas de nuestras necesidades de vitaminas? En este campo se trata de suposiciones, estadísticas, deducciones… Sólo Linus Pauling ha hecho un verdadero trabajo experimental, y por lo tanto merece respeto y consideración. Entonces, ¿por qué falsificar sus conclusiones?