in

Linus Carl Pauling kimdir? Yapısal kimyanın mimarı ve aktivist

Linus Carl Pauling

Oregon'da bir arkadaşının evinde ilk kimyasal tepkimesini deneyimlediği gençlik yıllarından, Kaliforniya Big Sur Sahili'ndeki çiftliğinde geçirdiği son aylarına kadar kimya Linus Carl Pauling'in ruhsal ve sosyal hayatında egemendi. Gelecekteki eşine evlenme teklif ettiğinde, evliliğin işinden sonra ikinci sırada geleceğini söyleyecek kadar dürüsttü. Bilime yönelik tutkusu semeresini verdi, kimyasal bağların doğasına ve proteinler gibi önemli biyolojik moleküllerin temel yapısına dair keşifler yaptı.

1954'te bu keşifleri için kimya dalında Nobel aldı. Bilimsel uzmanlığı önemli insani çabalarını da desteklemişti. Yer üstü nükleer testlerin serpintilerinin çok sayıda doğum kusuruna ve kansere yol açtığına dair sıraladığı kanıtlar 1962'de Nobel Barış Ödülü'nü almasında ana etmendi. Ödülü 10 Ekim 1963'te Kısmi Nükleer Deneme Yasağı Antlaşması'nın yürürlüğe girdiği gün verildi. Böylece tek başına iki Nobel alan tek kişi oldu.

Linus Carl Pauling kimdir?

Linus Carl Pauling eczacı Herman W. Pauling ve bir eczacının kızı olan Lucy Isabelle Pauling'in üç çocuğunun en büyüğü ve tek oğullarıydı. Linus hayatının ilk yıllarını Condon'da, Oregon'un iç bölgelerinde babasının eczanesinin bulunduğu sıkıcı Batı kasabasında geçirdi. Çocukluk anılarında içlerinden birinin bıçakla kalem açmayı öğrettiği kovboylar, yenilebilen kökleri bulmayı ve nasıl kazılacağını gösteren Amerikan yerlileri vardı. Bu küçük dersler onu iki açıdan derinden etkilemişti: Bir işi yapmak için doğru teknik vardır ve deneyimli insanlar değerli bilgi kaynaklarıdır.

Condon'daki iptidai ilkokulda en sevdiği dersler aritmetik ve imlaydı, çünkü kesinlikle doğru ya da yanlış cevaplarla ilgileniyorlardı. Ekonomik zorluklar ve dükkanda çıkan yangın Herman'ın 1909'da ailesini Portland'a taşımasına yol açtı. Yeni bir eczane kurmasının üzerinden çok geçmeden, Pauling'in babası henüz 33 yaşındayken perfore mide ülseri sebebiyle aniden öldü.

Kazanç getirecek herhangi bir becerisi bulunmayan annesi pansiyonerlerin ve oda kiralayanların kendisini ve çocuklarını geçindirmesini sağlayacağı umuduyla büyük bir ev almak için büyük çapta borçlandı ama çoğunlukla para sıkıntısı çekerdi ve sağlık sorunları vardı. Linus süt ve gazete dağıtmak için çeşitli işlerde çalışmak zorundaydı. Kimyaya ilgi duymaya başlayınca bodrumda bir laboratuvar kurup basit deneyler yapmaya başladı.

Linus Carl Pauling ve zorlu eğitim hayatı

58 yıldan fazla süren evlilik hayatlarında Ava Helen ev işlerini ve evle ilgili sorumlulukları bütünüyle yüklenerek bilimsel çalışmalarına destek vermiş ve ''barış çalışmalarında'' baş işbirlikçisi olmuştu / Linus Carl Pauling
58 yıldan fazla süren evlilik hayatlarında Ava Helen ev işlerini ve evle ilgili sorumlulukları bütünüyle yüklenerek bilimsel çalışmalarına destek vermiş ve "barış çalışmalarında" baş işbirlikçisi olmuştu

Ayrıca Washington Lisesi'nde alabileceği tüm bilim ve matematik derslerini aldı ama diploma alamadan ayrıldı çünkü zorunlu Amerikan tarihi derslerini almamıştı (bu dersler yerine matematik almıştı). Artık kargo asansörleri üreten bir atölyede iyi maaşlı bir işi vardı. Annesi üniversite planlarından vazgeçip aileye desteğini sürdürmesini istiyordu. Neyse ki Linus'un arkadaşlarından birinin durumdan endişelenen babasının müdahalesiyle, Belle Pauling oğlunun OAC, Oregon Agricultural College'a (şimdiki Oregon Devlet Üniversitesi) gitmesine izin verdi.

(OAC'de olası kimyagerler için mevcut tek dal) kimya mühendisliği anabilim dalında olağanüstü başarıyla eğitimine devam ederken, Pauling bir yandan da kendisi, annesi ve kız kardeşini geçindirmek için çeşitli işlerde çalışıyordu. Hatta annesinin mali sorunları nedeniyle bir yıl okulu bırakmak zorunda kaldı. O sırada yol yapım denetçiliği yaptı, sonrada OAC'de nicel analiz asistanı oldu. Bu sıralarda Gilbert Newton Lewis ve Irving Langmuir'in kimyasal bağlar üzerine makalelerini okumaya başladı. Okulun son senesinde ev ekonomisi okuyan kadın öğrencilere kimya öğretirken, gelecekteki eşi Ava Helen Miller ile tanıştı.

1922'de OAC'den mezun olduktan sonra Pauling lisansüstü eğitimine California Institute of Technology'de başladı (genellikle Caltech ya da Pauling'in tercih ettiği CIT kısaltmasıyla bilinir). Linus Carl Pauling aldığı ağır ders yükünün yanı sıra, kendisini mineral molibdenitin yapısal incelemlerine yönelten X-ışını kristalografisi uzmanı Roscoe Gilkey Dickinson denetiminde araştırmalara başladı, mineral molibdentin sülfür atomlarının molibden atomları çevresinde üç köşeli prizmatik düzenlemesinin ortaya çıkması bir makale yayımlamalarına yol açtı.

Pauling CIT'deki ilk yılının ardından Ava Helen ile evlendi, eşi bilimsel araştırmalarının ve sonraki yıllarda barış çabalarının ana destekleyicisi oldu ve bu rolünü elli yıllık evlilikleri boyunca sürdürdü. Pauling kristal yapı makalelerine dayanan tezini başarıyla savunup 1925'te doktora derecesini aldı.

Kimyasal bağların doğasını saptamak

Linus Carl Pauling / The Nature of the Chemical Bond
Pauling'in 1939 tarihli The Nature of the Chemical Bond adlı kitabı için hazırladığı güve ilacı ve boyaların üretiminde kullanılan aromatik hidrokarbon naftalinin kimyasal bağlarının doğasını açıklayan 42 yapısal çizim

1926'da Guggenheim Bursunu alarak eşiyle beraber Avrupa'ya gitti. Burada yeni keşfedilen kuantum mekaniğinin, kimyasal bağların doğası – atomları birleşik biçiminde bir arada tutan çekim kuvvetleri – üzerine çalışmalarına olası etkilerini araştırdı. Niels Bohr'un Kopenhag'daki enstitüsünde ve Schrödinger ile Zürih Üniversitesi'nde zaman geçirdiyse de, en çok Münih'teki Arnold Sommerfeld Teorik Fizik Enstitüsü'nden etkilendi. İyonik kristallerin özelliklerini teoride öngörmek için dalga mekaniği (Sommerfeld'in tercih ettiği kuantum mekaniği biçimi) kullanmaya başladı.

Linus Carl Pauling 1927'de CIT'e dönerek silikat mineralleri gibi kristal yapıların X-ışını araştırmalarıyla uzun ve başarılı kariyerine başladı. Kristal yapılara dair bu çalışmaları bu dalın en iyi anlaşılmış alanlardan biri haline gelmesine yardımcı oldu. Bağ açıları ve mesafeleri bilgisini kullanarak "koordinasyon teorisi" adı verilen kristalografi uzmanlarının çeşitli kristallerdeki doğru atom yapılandırmalarını daha kolay kurmalarına yardımcı olacak kuralları türetti.

1930'da Almanya'da Herman Mark ile bir görüşme esnasında elektron kırınımı çok ilgisini çekti. Bu tekniği kullanarak, o ve çalışma arkadaşları gaz ve sıvı halde bulunan pek çok molekülün yapılarını çözdü.

Hemoglobin çalışmaları

Ferrosen

Ferrosen

Asetik Asit

Asetik Asit

Elmas

Elmas

1930'larda (atom yönergelerinin – belli bir elektronun atomdaki yerinin – birine geçmesini içeren) bağ hibritleşme analizinde iki elektronun yer değiştirme (ya da salınım) enerjisini kullandı. Bu kimyasal bağların doğasına dair en bilinen makalelerinde yer alan devrimsel nitelikte bir fikirdi. Pauling'in kuantum mekaniğinin ilkelerini kavrayışı valans bağ teorisini geliştirmesinde ana etmendi, bu teorisinde benzen gibi belli bazı moleküllerin atom yörüngelerinin örtüştüğü bir ya da daha fazla yapının birleşimi (hibrit) ile meydana gelen ara ürünler diye tanımlanabileceğini öne sürdü.

Cornell Üniversitesi'ndeki George Fisher Baker Dersleri'ne dayanan 1939 tarihli klasik eseri The Nature Of Chemical Bond, and the Structure of Molecules and Crystals (Kimyasal Bağın Doğası ve Moleküllerin ve Kristallerin Yapısı) kendi deneysel ve teorik çalışmalarının yanı sıra diğer yapısal kimyagerlerinkini de birleştiren bir özet sunar.

1930'ların ortalarında Pauling'in esas ilgisi biyolojik moleküllere kaymaya başladı; o ve çalışma arkadaşlar homoglobin üzerinde manyetik araştırmalar yaparak mıknatısın toplardamarlarda hemoglobini çektiğini ama atardamarlarda ittiğini kanıtladılar. Hemoglobin bir protein molekülüydü. Çalışması ister istemez proteinlere, proteinlerde denatürasyona ve bakteri, virüs formunda saldıran antijenlere karşı insan bağışıklık sistemi antikorlarının savaşması gibi, antikor – antijen tepkimesinde proteinlerin rollerine daha genel ilgi duymasına yol açtı.

İlk moleküler hastalık

Linus Carl Pauling / Hemoglobin
Bu çizim (soldaki) hemoglobin molekülünün bu kısmını kararlı hale getiremeyen bozuk yan zincirin (sağda) anemiye yol açmasını gösteriyor

İkinci Dünya Savaşı esnasında Pauling'in çalışmaları pratik sorunların üzerinde durdu ve kan plazması yerine kullanılabilen yapay bir karışım üreterek yaralı askerler için plazma tedariğini artırdı. Oksijen taneciklerinin manyetik özelliklerine dayanan oksijen saptayıcısını icat etti. Bu icadı denizaltı ve uçaklarda geniş çaplı kullanıldı. Patlayıcılar, roket yakıtı ve gizli yazışmalar için mürekkep üzerine de çalışmalarda bulundu. Glomerülonefrit adlı ciddi hastalıkla savaştığından J. Robert Oppenheimer'ın atom bombası projesinin kimyayla ilgili kolunun başına geçme teklifini reddetti. Savaşına sonuna doğru, kirli kandaki alyuvar hücrelerinin orak şekli aldığını, kalıtsal hastalık orak – hücre anemisini öğrendi. Bu orak şekline hücrenin hemoglobinindeki globin kısmında yer alan genetik bir mutasyonun sebep olduğunu düşündü. Üç yıllık çalışmanın ardından, Pauling ve çalışma arkadaşlar hemoglobindeki bu tarz bir moleküler bozukluğun hastalığın sebebi olduğunu ispatlayabildi. Böylece Linus Carl Pauling ilk moleküler hastalığı bulmuş oldu.

Savaş sonrası yıllarda Pauling proteinler üzerine çalışmaya devam etti. 1950'lerde başlarında hidrojen bağlarıyla bağlı aminoasit gruplarının (daha sonra alfa helike adı verilen) silindir sarmal içeren aminoasit düzenlemesini yayımladı. Yayımladığı bu ve diğer protein yapıları son derece etkili oldu. Bu çalışmalarının yanında Pauling halkı nükleer silahların olası sonuçlarına dair eğitme girişimlerine de katıldı. Nükleer silahların atmosferde denenmesini durdurma kampanyalarına giderek daha fazla zaman ayırdı.

Ocak 1958 yılında Pauling ve eşi 9.000'den fazla bilim insanının denemelerin durdurulması için imzaladığı başvuruyu Birleşmiş Milletler'e sundu. Amerika Birleşik Devletleri yönetimindeki yetkililer pasaportuna el koyarak çabalarını baltalamak istedilerse de, 1954'te kimya dalında Nobel ödülü altınca pasaportunu geri vermek zorunda kaldılar. 1950'lerin geri kalanı boyunca ve 1960'larda Pauling ve eşi tüm dünyada bu dava için konuşmalar yaptı. Bu çabaları için Pauling 1963 yılında Nobel Barış Ödülü'nü aldı (eşi bu ödülü paylaşmadı, çünkü erkeklerin çoğunlukla bulunduğu Nobel bürokrasisi eşini aday göstermemişti).

İkinci nobel ve C vitamini

Linus 1958'de nükleer savaşın insanlık için olası korkumç sonuçlarını tutkuyla irlediği No More War adlı eserini yayınladı. ABD senatosundaki herkese kitabın bir kopyasını verdi, senato Kısmi Nükleer Deneme Yasağı Antlaşmasını onayladı
Linus 1958'de nükleer savaşın insanlık için olası korkumç sonuçlarını tutkuyla irlediği No More War adlı eserini yayınladı. ABD senatosundaki herkese kitabın bir kopyasını verdi, senato Kısmi Nükleer Deneme Yasağı Antlaşmasını onayladı

CIT yekililerinin barış çalışmalarına ve Nobel Barış Ödülüne verdiği olumsuz tepki. Moleküler tıp çalışmaları için kullandığı laboratuvar alanının ceza niyetine elinden alınması sonucunda Pauling 1963 yılında enstitüden ayrıldı. 1960'ların ortalarında Santa Barbara'daki Center for the Study of Democratic Institutions'da (Demokratik Kurumları İnceleme Merkezi) görevliydi. Burada insani çalışmaları destekleniyordu; bir atom çekirdeği teorisi geliştirdi (teori sonunda pek çok nükleer fizikçi tarafından reddedildi). Deneysel araştırmaları için bir laboratuvara ihtiyacı vardı ve 1967'de San Diego, Kaliforniya Üniversitesi'nde kimya profesörü oldu. Burada soğuk algınlığı gibi sorunları azaltan C vitamininin ihmal edilmiş potansiyeli ile ilgilendi. 1969'da Stanford'da profesörlüğü kabul etti. 1970'te en geniş okuyucu kitlesine sahip kitabı Vitamin C the Common Cold'u (C Vitamini ve Soğuk Algınlığı) yayımlaması hayatının sonuna dek süren megavitamin terapisi üzerine münakaşalarda taraf olmasına ön ayak oldu.

Enfeksiyonların, kanserin ve diğer hastalıkların tedavisinde büyük miktarlarda C vitamini kullanılmasının etkilerine dair görüşü tıbbi kurumlar tarafından büyük oranda reddedildi. 1973 yılında Pauling, başkalarıyla beraber ana amaçlarından biri Pauling'in teorilerini doğrulamak için laboratuvar ve klinik kanıtları üretmek olan Institute for Orthomolecular Medicine'ı (Ortomoleküler Tıp Enstitüsü) kurdu (daha sonra Linus Pauling Bilim ve Tıp Enstitüsü adıyla anılmıştır).

Ölümü ve hayat görüşü

Enstitüsü kişisel ve yasal sorunlarla boğuştu, Pauling eşinin 1981'deki ölümünden sonra ve 1991'de prostat kanseri teşhisi almasıyla başka zorluklara da göğüs gerdi. Bu sorunlara rağmen Pauling çalışmaya devam etti. Özellikle savunduğu geleneksel kuralları çiğneyen beşli bakışımlı yarı-kristalleri özgün kabul eden kristalografi uzmanlarına karşı savları ileri sürdü.

Hayatının son 20 yılında yaptıkları annesinin pansiyonunun bodrum katındaki laboratuvar masasının üzerine kimyasal maddeler ve özelliklerini içeren tabloları astığı yıllarda yaptıklarından farklı değildi: Yani moleküllerin yapıları ve işlevleri arasındaki bağlantıları sadece kimya ile değil, kimya ve fizik, kimya ve biyoloji, kimya ve tıp ile araştırmak.

Bir ateist ve indirgemeci olarak bilimin insanların sorabileceği tüm sorulara cevap verme gücüne inandı. Onun için evren sadece madde ve enerjiden meydana geliyordu. Moleküllerin yapısı tüm fiziksel, kimyasal, biyolojik ve hatta psikolojik olguları açıklayabilecek potansiyele sahipti. Eşinin ölümünü ve ardından yaşadığı ruhsal sıkıntıyı, aynı prostatından bağırsaklarına ve en sonunda karaciğer yayılarak 1994'te ölümüne sebep olan kanseri gibi, rasyonel şekilde açıkladı.

Geride zenginlik, çeşitlilik ve yeni keşifler üretme vaadinde eşsiz bir kimyasal bilgi tabanı bıraktı.

Linus Carl Pauling kimdir? Yapısal kimyanın mimarı ve aktivist yazımız burada son buldu. Benzer içerikler için: https://2ladd.com/k/bilim-teknoloji/