近代化学的巨人林纳 · 鲍令于今年8月19日逝世。以下是关于他成为一个科学研究工作者的早年岁月的自述。

72年前,即1922年的春天,我读完了俄勒冈农学院的4年课程,在那年6月获得了化学工程学士学位。我学得了一点儿数学、物理学,以及稍多一点的工程学。此外,我还积累了大量有关物质,主要是化合物,包括矿物质和合金的性质的知识,1919年,我对化合价的电子学说发生了兴趣,以后一直希望能将有关物质性质的经验性知识,最终包容到分子结构的理论之中。

我也曾向几所大学求职,并在加州工学院(Caltech)得到了工作。我介入研究工作始于1922年9月,当时我来到帕萨迪纳(注:加州城市),继续受了5年教育,直到1927年我从欧洲回来。

在我作为一个研究生的3年半时间里,我对近代物理学、数学和化学,特别是化学热动力学(它并不引起我的兴趣)和统计数学学得很多,我非常喜欢统计数学,至今仍然如此。加州工学院是一所成绩卓著的学校。该院仅在我来到前2年才开始授予哲学博士学位。教授中有许多数学、物理学和化学方面的杰出学者如R · G · Dickinson(X射线晶体学研究的先驱,该院第一个哲学博士学衔获得者)、H. Bafeman、 P. Epsfein. R. A. Milikan、A. A. Noyes和R. C. Tolman等。那里十分注重线状光谱学、经典量子学说和近代物理学的其他领域。在Noyes领导的化学系,他们希望研究生一到那里就投入研究工作,同时再学一点由Tolman执教的高级课程。我特别喜欢上Tolman的统计数学课。

此外,每星期还有一次化学讨论、一次物理学讨论和一次在校园里或帕萨迪纳的威尔逊山天文台由物理学和天文学会举行的讨论会。在所有这些讨论会上,都有许多引人注目的新发现,被提出来公之于众,例如康普顿效应、显示空间角动矢量取向的斯特恩-革拉赫实验,或电子自旋等。我对X射线晶体学的兴趣一直持续至今。此外,我还听过访问物理学家索末菲、玻恩(矩阵力学)、厄任费斯脱、喇曼和C · 高尔顿 · 达尔文的课。虽然我的早期著作大多以测定晶体结构的实验室工作为依据,我还是很快就开始了理论研究。

我一生多次遇到好运气。最大的幸运是我能成为加州工学院的研究生。多少年后,当我熟悉了许多著名大学的情况后才知道,当1922年之时,世界上没有一个地方能比该院更好地为我铺平了成为一个职业科学家的道路。

在帕萨迪纳待了3年半之后,我作为加州工学院的合作研究者被派往欧洲,这是Noyes的安排。我还申请了纪念约翰 · 西蒙 · 戈根海因的奖学金,并在我和妻子到达慕尼黑后不久就得知已被批准了。我们继续留在欧洲,在慕尼黑待了一年,与索末菲一起工作;在哥本哈根和苏黎治停留的时间稍短;还有一年半的时间则访问了其他几个近代物理学的研究中心,我被任命为加州工学院的助理教授,并于1927年9月回到帕萨迪纳。

我在这一期间,特别是在索末菲理论物理研究所的那一年里继续我的学业。就在1926年4月我们刚刚到达那里的时候,薛定谔开始发表关于波动力学的论文,索末菲立即开始讲授这方面的内容。有一些讨论会是为探讨新发表的波动力学和量子力学的其他领域的问题而举行的。这时我就开始对我最感兴趣的问题进行思考这个问题不是氢原子或氢分子,而是有关多电子原子以及更加复杂的分子的性质的问题。我的论文发表在1927年的《Zeitschrift für Physik》上,它把经典量子学说同Gregor Wentzel早在1926年发表的波动力学结合了起来。我的方法是应用薛定谔在1920年提出的原子模型,他假设含有多个电子的原子和离子可以有一个理想的模型,在这个模型里,内壳层电子会被表面电荷所取代,同时在穿透壳层的轨道上有单个电子。Wentzel应用索末菲关于有条件地使周期系量子化的经典量子学说,以量子数和量子数加1的乘积取代轨道角动量子数的平方,Wentzel用这种理论方法求出了X射线光谱双重线(X-ray doublets)的屏蔽常数(screening constants)值,但此值与实验所得的值不一致。我认为Wentzel的方法可加以发展。使之与实验结果一致。迄今就我所知,这是量子力学最早被应用于描述含有多电子的原子和离子。

随后我继续发展了这种方法,并把它应用于计算电极化率、抗磁电极化率(diamagnetic snsceptibility)、多电子原子和离子的空间广延性,以及用于计算晶体离子的半径。我的这些论文发表于1927年。

我在索末菲研究所之日正当薛定谔发表波动力学论文之时,这一事实给了我第二次难得的好运气。迄今就我所知,索末菲关于波动力学的报告是世界上最早的。我在1926年春天来到慕尼黑有点偶然性;我原本想到哥本哈根的尼尔 · 玻尔研究所去,但环境使我改变了主意,我相信这次走运是我有机会在波动力学发表才几个月之内就能对它的基本原理获得一个透彻了解的主要原因,可能也是我后来能在应用量子力学解决化学领域内的某些难题取得成功的原因,我在这方面取得的最高成就发表在1939年出版的《化学键的性质》一书中。

我一生中还有一些时候碰到好运气,也有一些时候运气差一些。但我没有理由抱怨。当我回顾开始于1922年9月的5个年头的时候,我感到十分快乐,并且对我的杰出的老师们怀着深深的感激之情。

[Nature,1994年9月1日]