Principio de exclusin de PauliDe Wikipedia, la enciclopedia
libreSaltar a: navegacin, bsqueda El principio de exclusin de Pauli
es un principio cuntico enunciado por Wolfgang Ernst Pauli en 1925.
Establece que no puede haber dos fermiones con todos sus nmeros
cunticos idnticos (esto es, en el mismo estado cuntico de partcula
individual) en el mismo sistema cuntico ligado.[1] Formulado
inicialmente como principio, posteriormente se comprob que era
derivable de supuestos ms generales: de hecho, es una consecuencia
del teorema de la estadstica del spin.[1]ndice[ocultar] 1
Introduccin 2 Consecuencias 3 Vase tambin 4 Referencias 4.1
BibliografaIntroduccin[editar]Histricamente el principio de
exclusin de Pauli fue formulado para explicar la estructura atmica,
y consista en imponer una restriccin sobre la distribucin de los
electrones entre los diferentes estados. Posteriormente, el anlisis
de sistemas de partculas idnticas llev a la conclusin de que
cualquier estado deba tener una simetra bajo intercambio de
partculas peculiar, lo cual implicaba que existan dos tipos de
partculas: fermiones, que satisfaran el principio de Pauli, y
bosones, que no lo satisfaran.Como se ha dicho, el principio de
exclusin de Pauli slo es aplicable a fermiones, esto es, partculas
que forman estados cunticos antisimtricos y que tienen espn
semientero. Son fermiones, por ejemplo, los electrones y los quarks
(estos ltimos son los que forman los protones y los neutrones). El
principio de exclusin de Pauli rige, as pues, muchas de las
caractersticas distintivas de la materia. En cambio, partculas como
el fotn y el (hipottico) gravitn no obedecen a este principio, ya
que son bosones, esto es, forman estados cunticos simtricos y
tienen espn entero. Como consecuencia, una multitud de fotones
puede estar en un mismo estado cuntico de partcula, como en los
lseres.Es sencillo derivar el principio de Pauli, basndonos en el
teorema espn-estadstica aplicado a partculas idnticas. Los
fermiones de la misma especie forman sistemas con estados
totalmente antisimtricos, lo que para el caso de dos partculas
significa que:
(La permutacin de una partcula por otra invierte el signo de la
funcin que describe al sistema). Si las dos partculas ocupan el
mismo estado cuntico , el estado del sistema completo es .
Entonces,
as que este caso no puede darse porque en ese caso el ket
anterior no representa un estado fsico. Este resultado puede
generalizar por induccin al caso de ms de dos
partculas.Consecuencias[editar]El caso ms conocido por su amplia
utilizacin en el campo de la qumica y la fsica tomica es en el
sistema cuntico del tomo de Schrdinger siendo los fermiones los
electrones. Por ello es la versin ms conocida de este lema:Dos
electrones en la corteza de un tomo no pueden tener al mismo tiempo
los mismos nmeros cunticos.Esto explica que los electrones se
distribuyan en capas alrededor de un ncleo y que por tanto los
tomos con ms electrones ocupen un tamao mayor, adems de que no sea
posible interpenetrar de cierta manera las nubes electrnicas de los
tomos, este hecho explica la impenetrabilidad de la materia
ordinaria macroscpica.Otro fenmeno fsico del que es responsable el
principio de Pauli es el ferromagnetismo, en el que el principio de
exclusin implica una energa de intercambio que induce al
alineamiento paralelo de electrones vecinos (que clsicamente se
alinearan antiparalelamente).Vase tambin[editar] Determinante de
Slater Qumica cuntica Mecnica cuntica Fsica cuntica
Linus PaulingDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a:
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Linus Pauling
Linus Pauling en 1954.
Nacimiento28 de febrero de 1901Estados Unidos
Fallecimiento19 de agosto de 1994 (93 aos)
Nacionalidadestadounidense
Campobioqumica, medicina, qumica cuntica.
Alma mterUniversidad Estatal de OregnInstituto Tecnolgico de
California
SupervisordoctoralRoscoe G. Dickinson
ConocidoporDilucidar la naturaleza del enlace qumico y la
estructura molecular.Defender el desarme nuclear.
PremiosdestacadosPremio Langmuir (1931)Medalla Gibbs
(1946)Medalla Davy (1947)Medalla Lewis (1951)Medalla Pasteur
(1952)Nobel de Qumica (, 1954)Nobel de la paz (, 1962)Medalla
Avogadro (1956)Premio Gandhi (1962)Premio Lenin de la Paz
(1969)Medalla Nacional de Ciencias (1974)Medalla Lomonsov
(1977)Medalla de Qumica (1979)Medalla Priestley (1984)
Linus Carl Pauling (Portland, Oregn, 28 de febrero de 1901 - 19
de agosto de 1994) fue un bioqumico, activista estadounidense. l
mismo se llamaba cristalgrafo, bilogo molecular e investigador
mdico. Fue uno de los primeros qumicos cunticos, y recibi el Premio
Nobel de Qumica en 1954, por su trabajo en el que describa la
naturaleza de los enlaces qumicos.Pauling es una de las pocas
personas que han recibido el Premio Nobel en ms de una ocasin,[Nota
1] pues tambin recibi el Premio Nobel de la Paz en 1962, por su
campaa contra las pruebas nucleares terrestres.[1] Pauling hizo
contribuciones importantes a la definicin de la estructura de los
cristales y protenas, y fue uno de los fundadores de la biologa
molecular. Es reconocido como un cientfico muy verstil, debido a
sus contribuciones en diversos campos, incluyendo la qumica
cuntica, qumica inorgnica y orgnica, metalurgia, inmunologa,
anestesiologa, psicologa, desintegracin radiactiva y otros.
Adicionalmente, Pauling abog por el consumo de grandes dosis de
vitamina C, algo que ahora se considera fuera de la ortodoxia
mdica.En 1939, Pauling public su obra ms importante, The Nature of
the Chemical Bond (La naturaleza del enlace qumico), en la cual
desarroll el concepto de hibridacin de los orbitales atmicos. Tanto
sus trabajos sobre los sustitutos del plasma sanguneo (con Harvey
Itano), durante la Segunda Guerra Mundial, como sus investigaciones
en la anemia falciforme (o drepanocitosis, que calific con el
revolucionario trmino de enfermedad molecular), influyeron en gran
medida a la investigacin en biologa de la segunda mitad del siglo
XX. Notoriamente, Pauling descubri la estructura de la hlice alfa
(la forma de enrollamiento secundario de las protenas), lo que lo
llev a acercarse al descubrimiento de la doble hlice del ADN (cido
desoxirribonucleico), poco antes de que James Dewey Watson (1928) y
Francis Crick (1916-2004) hicieran el descubrimiento en 1953. De
hecho, propuso una estructura en forma de triple hlice, la cual,
estudiando el ADN por radiocristalografa, habra podido llevar a la
elaboracin de un modelo en forma de doble hlice.ndice[ocultar] 1
Juventud 2 Estudios 3 Carrera cientfica 3.1 Inicios 3.2 Naturaleza
del enlace qumico 3.3 Estructura del ncleo atmico 3.4
Investigaciones en biologa molecular 3.5 Gentica molecular 3.6
Automvil elctrico 3.7 Medicina y vitaminas 4 Activismo poltico 5
Premios y distinciones 6 Legado 7 Publicaciones 7.1 Artculos en
publicaciones cientficas 7.2 Libros de texto 7.3 Textos sobre la
vitamina C 7.4 Escritos polticos 8 Literatura 9 Documental 10 Notas
11 Referencias 12 Bibliografa 13 Enlaces
externosJuventud[editar]
Herman Henry William Pauling (~1900).Linus Pauling naci en
Portland (Oregn), el 28 de febrero de 1901, hijo de Herman Henry
William Pauling (1876-1910), estadounidense de ascendencia alemana,
y de Lucy Isabelle Darling (1881-1926). Su padre era farmacutico
que, sin tener xito comercial, hizo a su familia recorrer
diferentes lugares del estado. Cuando muri, en 1910, Lucy Isabelle
tuvo que criar sola a Linus y sus dos hermanas, Pauline (1902-2003)
y Frances Lucille (1904-1973). La familia se reinstal en
Portland.En su infancia, Linus fue un lector voraz, tanto que su
padre lleg a escribir a un peridico local, pidiendo sugerencias de
libros para mantenerlo ocupado. Uno de sus amigos, Lloyd Jeffress,
tena un pequeo laboratorio qumico en su habitacin, por ser
ingeniero qumico, y los experimentos llevados a cabo en este
laboratorio despertaron el inters de Pauling.En el bachillerato,
Pauling continuaba con los experimentos de qumica, pidiendo
prestada la mayora de los materiales y los equipos en una acerera
abandonada cerca del lugar donde su abuelo trabajaba como velador.
Las malas calificaciones que Pauling obtuvo en historia de los
Estados Unidos le impidieron graduarse del bachillerato. La escuela
le dio su diploma cuarenta y cinco aos ms tarde, despus de que
hubiera ganado sus dos premios Nobel.[2]Estudios[editar]
Pauling se gradu de la Universidad Agrcola de Oregn en 1922.En
1917, Pauling ingres a la OAC (Universidad Agrcola de Oregn,
llamada actualmente Universidad Estatal de Oregn), en Corvallis.
Paralelamente a sus estudios, Linus Pauling tuvo que trabajar a
tiempo completo, debido a sus necesidades financieras. Entre los
empleos que tuvo, se encuentran el de repartidor de leche,
proyeccionista en un cine y obrero en un astillero. Al comienzo de
su segundo ao de estudios, Pauling se propuso buscar un empleo en
Portland para poder mantener a su madre, pero en la Universidad le
propusieron aceptar una ctedra de qumica analtica cuantitativa (un
curso que l mismo acababa de estudiar), que le permitiera al mismo
tiempo continuar sus estudios.En el transcurso de sus dos ltimos
aos en la OAC, Pauling estudi el trabajo de Lewis y Langmuir sobre
la configuracin electrnica de los tomos, as como de la forma en que
stos se enlazaban para formar molculas. En este momento, decidi
seguir una carrera en la investigacin, concentrndose en la
comprensin de la relacin de la estructura atmica de la materia, con
sus propiedades fsicas y qumicas, lo cual lo llevara a convertirse
en uno de los pioneros de la qumica cuntica. En la OAC, tuvo la
oportunidad de realizar sus primeras investigaciones con respecto
al efecto que un campo magntico tiene sobre la orientacin de un
cristal de hierro.Pauling se gradu como Bachiller en Ciencias, en
1922, en el rea de ingeniera de procesos. Inmediatamente, busc
continuar sus estudios, con un posgrado en el California Institute
of Technology (Caltech) en Pasadena. Buscando el doctorado, Pauling
trabaj investigando la utilizacin de la difraccin de los rayos X,
en la determinacin de la estructura de los cristales. Durante sus
tres aos en Caltech, Pauling public siete artculos sobre la
estructura cristalina de los minerales. El primero de ellos fue
publicado en la revista Journal of the American Chemical Society, y
trataba la estructura de la molibdenita, MoS2. Linus Pauling recibi
el doctorado summa cum laude en 1925.El 17 de junio de 1923,
Pauling se cas con Ava Helen Miller, con quien tuvo tres hijos y
una hija. La pareja se haba conocido en la OAC, cuando Pauling
cursaba el ltimo ao de estudios. Miller fue alumna de Pauling en el
curso Qumica para estudiantes de economa domstica.[3]Carrera
cientfica[editar]Inicios[editar]Vanse tambin: Escala de Pauling y
Electronegatividad.Tras terminar sus estudios de doctorado, Pauling
recibi una beca de la Fundacin Guggenheim, que le permiti viajar a
Europa para estudiar bajo la direccin de Arnold Sommerfeld en
Mnich, Niels Bohr en Copenhague y Erwin Schrdinger en Zrich.
Durante su estancia en la OAC, Pauling se haba familiarizado con el
trabajo de los tres cientficos, pioneros de la qumica cuntica.
Adems, en Europa, tuvo la oportunidad de presenciar uno de los
primeros estudios sobre los enlaces de la molcula de hidrgeno,
basado en qumica cuntica. La investigacin fue realizada por Walter
Heitler y Fritz London. Pauling consagr sus aos en Europa a esta
rea, y decidi hacerla la materia principal de sus investigaciones
futuras. Cuando Pauling volvi a los Estados Unidos en 1927, obtuvo
una posicin de profesor asistente de qumica terica en Caltech.Los
primeros cinco aos de la carrera de Pauling transcurrieron en el
Caltech y fueron muy productivos, aplicando la mecnica cuntica al
estudio de tomos y molculas; en seguimiento a sus estudios de
cristales utilizando la difraccin de los rayos X. En ese perodo,
Pauling public alrededor de cincuenta artculos, y cre las cinco
reglas de Pauling, desarrolladas para determinar la estructura
molecular de los cristales complejos. En 1929, fue nombrado
profesor asociado y al ao siguiente recibi el ttulo de profesor.En
1930, Pauling tuvo una estancia de verano en Europa, en la cual
trabaj en el instituto de Arnold Sommerfeld. Durante esta estancia,
Pauling vio la posibilidad de utilizar a los electrones para los
estudios de difraccin, de la misma manera en que haba usado los
rayos X anteriormente. A su regreso, construy un aparato de
difraccin electrnica, auxiliado por su estudiante L. O. Brockway.
El aparato fue utilizado para estudiar la estructura molecular de
un gran nmero de substancias qumicas. En 1931, Pauling recibi el
Premio Langmuir, otorgado por la American Chemical Society, por el
trabajo cientfico ms significativo, realizado por un investigador
menor de treinta aos.En 1932, Pauling concibi la nocin de
electronegatividad. Utilizando diversas propiedades de las
molculas, especialmente su momento dipolar y la energa necesaria
para romper los enlaces, estableci la escala de Pauling, til para
la prediccin de la naturaleza de los enlaces qumicos. La escala
asigna un valor de electronegatividad a la mayora de los elementos
qumicos. Este valor, es una medida de la fuerza con que los tomos
de una molcula se atraen entre s. Ese mismo ao, Pauling public el
que es considerado su artculo ms importante, en el cual desarrolla
el novedoso concepto de hibridacin de los orbitales atmicos, y
realiza un anlisis del carcter tetravalente del carbono.En el
Caltech, Pauling desarroll una fuerte amistad con Robert
Oppenheimer, quien trabajaba en la Universidad de California en
Berkeley, e iba regularmente al Caltech como investigador y
maestro. Entre los dos, Oppenheimer y Pauling planearon trabajar
juntos en la investigacin de los enlaces qumicos. Oppenheimer
efectuara los clculos matemticos y Pauling interpretara los
resultados. Sin embargo, los planes no cuajaron por completo, pues
Pauling comenz a sospechar que su amigo se estaba aproximando
demasiado a su esposa Ava Helen. En una ocasin que Pauling estaba
ausente trabajando, Oppenheimer invit a Ava Helen a encontrarse en
Mxico. Ella rehus la invitacin de inmediato y avis a su marido.
Este incidente, y la indolencia con que Ava Helen lo tom,
provocaron que Pauling pusiera fin a la relacin con el cientfico de
Berkeley, creando una fra tensin que dur por el resto de sus vidas.
Aunque ms tarde Oppenheimer propuso a Pauling ser el jefe de qumica
del Proyecto Manhattan, Pauling rechaz la propuesta, argumentando
que l era pacifista.Naturaleza del enlace qumico[editar]Vase
tambin: Nmero cunticoAl inicio de la dcada de 1930, Pauling comenz
a publicar sus investigaciones sobre la naturaleza del enlace
qumico, lo que llev a la edicin de su famoso libro de texto The
Nature of the Chemical Bond, publicado en 1939. Este libro es
considerado uno de los ms importantes trabajos de qumica jams
publicados. Se puede tener una idea de su influencia con solo
recordar que en los primeros treinta aos despus de su primera
edicin, el libro fue citado ms de 16000 veces por otros autores, lo
que lo convierte en la investigacin ms citada como referencia en el
mundo cientfico. Las investigaciones en esta rea le valieron a
Pauling el Premio Nobel de Qumica en 1954 por sus investigaciones
sobre la naturaleza del enlace qumico y sus aplicaciones a la
determinacin de la estructura de las substancias complejas.
Orbitales hbridos sp3.Como parte de sus investigaciones sobre la
naturaleza del enlace qumico, Pauling cre el concepto de hibridacin
de los orbitales atmicos. La mecnica cuntica utiliza el nmero
cuntico l para determinar el nmero mximo de electrones en cada
orbital (llamando a los orbitales con las letras s, p, d, f, g y
h); Pauling observ que para describir el enlace en las molculas, es
preferible construir funciones que son una mezcla de estos
orbitales. Por ejemplo, los orbitales 2s y 2p de un tomo de
carbono, se pueden combinar para formar cuatro orbitales
equivalentes, llamados orbitales hbridos sp3. Estos orbitales
hbridos pueden describir mejor la existencia de compuestos como el
metano, de geometra tetradrica. Asimismo, el orbital 2s puede
combinarse con dos orbitales 2p, formando tres orbitales
equivalentes, llamados orbitales hbridos sp2, mientras que el
tercer orbital 2p no se hibrida. Esta estructura permite describir
los compuestos insaturados, como el etileno.Otro de los terrenos en
los que Pauling estaba interesado, era la comprensin de la relacin
entre los enlaces inicos, en los cuales los electrones son
transferidos de un tomo a otro, y los enlaces covalentes, en los
cuales ambos tomos aportan electrones. Pauling demostr que estos
dos tipos de enlaces son en realidad casos extremos y que la mayora
de los enlaces son, en realidad, una combinacin de enlace inico con
covalente. Es en este terreno donde la nocin de electronegatividad
es ms til, pues la diferencia entre las electronegatividades de los
tomos participantes en un enlace resulta ser la medida ms adecuada
para predecir el grado de ionicidad de un enlace.El tercer tema en
el que Pauling trabaj, an en el terreno de los enlaces qumicos, fue
la comprensin y descripcin de la estructura de los compuestos
aromticos; especialmente el benceno (C6H6), el compuesto ms simple
de los aromticos.
Estructura del benceno.La estructura del benceno siempre haba
sido motivo de controversia entre los cientficos, pues no quedaba
clara la manera en la que seis tomos de carbono y seis de hidrgeno
podan enlazarse satisfaciendo todo su potencial de enlace.[Nota 2]
Hasta ese momento, la mejor descripcin sobre dicha estructura era
la formulada por el qumico alemn Friedrich Kekul. En ella, Kekul
describa esta estructura como la transicin rpida entre dos
estructuras donde se alternaban de posicin los enlaces simples y
dobles. Pauling propuso una estructura intermedia, basada en la
mecnica cuntica, que considera una superposicin de las dos
estructuras de Kekul. Ms adelante, este fenmeno recibi el nombre de
resonancia.En cierto modo, la resonancia es anloga al fenmeno de
hibridacin de los orbitales atmicos, ya que consiste en la
combinacin de varias estructuras electrnicas: en ella, los
orbitales de diferentes tomos de carbono se combinan para formar
los orbitales moleculares.Estructura del ncleo atmico[editar]El 16
de septiembre de 1925, Linus Pauling comenz una nueva bitcora de
investigacin con las palabras: He decidido tratar el problema de la
estructura del ncleo.[4] Trece aos despus, Pauling public su modelo
de Esfera Empacada en las revistas Science y Proc. Natl. Acad.
Sci.[5] Durante las siguientes tres dcadas, Pauling continu
publicando artculos basados en dicho modelo.Sin embargo, pocos
libros de texto modernos hablan de este modelo. El modelo da una
perspectiva nica sobre la forma en que cadenas de ncleos pueden
formar estructuras de acuerdo a la mecnica cuntica. En 2006, Norman
D. Cook, en su revisin de varios modelos de estructura atmica, dijo
sobre el modelo de Pauling que lleva a una construccin sensata de
los ncleos, y tiene una lgica inherente difcil de negar....sin
embargo....los tericos nucleares no han profundizado en esta idea,
y el modelo de Pauling no ha entrado en el comn de la investigacin
atmica terica. Es notorio que el doctor Cook no concluyera que el
modelo de Pauling fue reemplazado por un modelo superior.
Simplemente concluye que ha sido ignorado.Las cadenas de Pauling
incluyen a los istopos deuterio [NP], helin [PNP] y tritio [NPN].
Los ncleos eran descritos como cadenas de partculas alfa, lo que es
frecuente para ncleos ligeros. Pauling intent describir la
estructura nuclear a partir de los slidos platnicos, en vez de
partir de un modelo de partculas basado en el principio de exclusin
de Pauli, que era ms tradicional. A veces, se deca que estas
investigaciones reciban mayor atencin de la comunidad, que si
hubieran sido llevadas a cabo por algn cientfico menos famoso;
aunque Pauling estaba haciendo un innovador intento de entender el
trabajo de Maria Goeppert-Mayer respecto al ncleo
atmico.Investigaciones en biologa molecular[editar]Vase tambin:
Hlice alfaA mediados de la dcada de 1930, Pauling se interes por
una nueva disciplina cientfica. A comienzos de su carrera, haba
manifestado una falta de inters por el estudio de las molculas
biolgicas. Sin embargo, en el Caltech tuvo oportunidad de codearse
con bilogos de renombre, como Thomas Hunt Morgan, Theodosius
Dobzhansky, Calvin Bridges y Alfred Sturtevant. Pauling cambi de
opinin y comenz entonces a estudiar estas molculas con inters,
gracias a una beca de la Fundacin Rockefeller. Sus primeros
trabajos en el tema fueron sobre la estructura de la hemoglobina.
Lleg a poner de manifiesto que la estructura de esta cambia
dependiendo de que la molcula capte o pierda un tomo de oxgeno. A
raz de este resultado, Linus Pauling decidi estudiar de forma ms
precisa la estructura de las protenas, utilizando la difraccin de
rayos X. Sin embargo, la estructura protenica result ser mucho ms
difcil de determinar usando esta tcnica, que la de los cristales
minerales estudiados anteriormente. En esta dcada, el cristalgrafo
britnico William Astbury fue quien obtuvo los mejores resultados
usando rayos X, pero cuando Pauling intent reinterpretar sus
observaciones con ayuda de la mecnica cuntica, en 1937, no lo pudo
conseguir.Fueron necesarios once aos para que Pauling comprendiera
el origen del problema. Su anlisis matemtico era correcto, pero los
resultados de Astbury fueron obtenidos de un modo tal que las
protenas estaban inclinadas, respecto a las posiciones esperadas.
Para explicar esta discrepancia, Pauling propuso un modelo
molecular de la hemoglobina, en el cual los tomos estaban
posicionados en hlice, y aplic esta idea a las protenas en
general.
Hlice alfa.En 1951, basados en las estructuras de los aminocidos
y de los pptidos y considerando la naturaleza planar del enlace
peptdico, Pauling y sus colegas propusieron que la estructura
secundaria de las protenas estaba basada en la hlice alfa y la
lmina beta. Esta conclusin ejemplifica la capacidad de Pauling para
pensar de manera no convencional, pues el razonamiento central de
la propuesta radica en que una vuelta de hlice puede contener un
nmero no entero de aminocidos.A continuacin, Pauling sugiri una
estructura helicoidal para el cido desoxirribonucleico (ADN),
aunque su modelo tena algunos errores, incluyendo el proponer
grupos neutros de fosfato, idea que estaba en conflicto con la
naturaleza cida, y no neutra, del ADN.[6] Sir Lawrence Bragg se
haba decepcionado cuando supo que Pauling haba ganado la carrera
por descubrir la hlice alfa. El equipo de Bragg haba cometido un
error fundamental, al no considerar la naturaleza planar del enlace
peptdico. Cuando en los Laboratorios Cavendish se supo que Pauling
trabajaba con los modelos moleculares de la estructura del ADN, se
autoriz a James Watson y Francis Crick a proponer un modelo
estructural de la molcula de ADN, utilizando material no publicado,
de los investigadores Maurice Wilkins y Rosalind Elsie Franklin del
King's College. En 1953, Watson y Crick propusieron una estructura
correcta para la doble hlice del ADN, lo que les valdra el Premio
Nobel de Fisiologa y Medicina en 1962. Uno de los obstculos que
Pauling enfrent durante su investigacin fue la imposibilidad de
consultar las fotografas, de alta calidad, de difraccin del ADN que
Franklin haba tomado. Cuando Pauling fue a verlas durante un
congreso en Inglaterra, su pasaporte fue retenido por el
Departamento de Estado de los Estados Unidos, que sospechaba que
Pauling tena simpatas por el comunismo.[Nota 3] Watson y Crick
tuvieron acceso a estas fotografas gracias a que Wilkins se las
mostr sin el permiso de la autora.Durante este perodo, Pauling
tambin estudi las reacciones enzimticas. Se encuentra entre los
primeros cientficos que demostraron que las enzimas actan
estabilizando los estados de transicin de las reacciones qumicas,
lo cual es fundamental para la comprensin de sus mecanismos de
accin. Pauling est tambin entre los primeros que propusieron que
los anticuerpos se enlazan a los antgenos gracias a una
compatibilidad de sus estructuras. En el mismo orden de ideas,
escribi un artculo, junto con el fsico convertido en bilogo Max
Delbrck, donde sugiere que la replicacin del ADN es debida a la
compatibilidad, y no a la similitud, como haba sido sugerido por
otros cientficos. El modelo de Watson y Crick vendra a corroborar
esta idea. Por otra parte, Pauling contribuy tambin, junto con
otros investigadores, a la fabricacin de anticuerpos artificiales,
y a la de un sustituto del plasma sanguneo.Gentica
molecular[editar]En noviembre de 1949, junto con Harvey Itano, S.
J. Singer e Ibert Wells, Pauling public en la revista Science la
primera prueba de la relacin entre una enfermedad humana y un
cambio en una protena especfica.[7] Utilizando la electroforesis,
demostraron que la hemoglobina se haba modificado en enfermos de
anemia falciforme y que pacientes que eran propensos a este tipo de
anemia, sin haberla desarrollado, tenan dos tipos de hemoglobina,
modificada y sin modificar. Esta publicacin fue la primera
demostracin de que una protena especfica poda estar asociada con
una enfermedad en el ser humano, de manera que la herencia poda
influir en las mutaciones de dicha protena, marcando as los albores
de la gentica molecular.Automvil elctrico[editar]
El Henney Kilowatt, un automvil elctrico en cuyo desarrollo
particip Pauling.A finales de la dcada de 1950, Pauling comenz a
interesarse por el problema de la contaminacin del aire;
particularmente por el fenmeno del smog que vea en Los ngeles. En
esta poca, la mayora de los cientficos pensaban que el smog se deba
a las emisiones de refineras e industrias qumicas. Gracias a los
trabajos de Pauling, Arie Jan Haagen-Smit y otros investigadores
del Caltech, se demostr que el principal responsable del smog eran
las emisiones de los automviles. Poco despus de este
descubrimiento, Pauling comenz a trabajar en el desarrollo de un
automvil elctrico que fuera funcional y barato. Para esto, uni sus
esfuerzos con los ingenieros de la empresa Eureka Williams, para el
desarrollo del primer auto elctrico de velocidad controlable, el
Henney Kilowatt. Tras haber trabajado en el sistema de propulsin,
Pauling demostr que los acumuladores clsicos no pueden entregar una
potencia suficiente para hacer los motores elctricos comparables a
los motores de combustin interna. Tambin previ que el Henney
Kilowatt sera poco popular, por la baja velocidad que alcanzaba y
su poca autonoma. Acudi a Eureka Williams para pedirles que
detuvieran el proyecto hasta que se desarrollara una batera ms
potente, antes de comercializar el auto. La empresa prefiri hacer
el lanzamiento, lo que condujo a un fracaso comercial.Sin embargo,
estos estudios y desarrollos posteriores de otros cientficos y
tcnicos, as como nuevos avances en las tecnologas de bateras, han
puesto de manifiesto que los automviles elctricos no son ni mucho
menos imposibles. En la actualidad existen varios modelos de
automviles elctricos en el mercado, nietos de este Henney Kilowatt,
y la mayora de los expertos en el campo confirman que el automvil
elctrico de bateras es un sustituto natural del automvil de motor
de combustin. El hecho de que la oferta a principios de la segunda
dcada del siglo XXI de automviles elctricos comerciales sea tan
escasa responde ms bien a intereses comerciales que a limitaciones
tcnicas [citarequerida].Medicina y vitaminas[editar]Vanse tambin:
Medicina ortomolecular y Vitamina C.Al pasar de los cuarenta aos de
edad, en 1941, Pauling descubri que estaba afectado por una forma
grave de la enfermedad de Bright, una enfermedad renal
potencialmente mortal, la cual era considerada incurable por los
mdicos de la poca. Con la ayuda del doctor Thomas Addis, de
Stanford, Pauling consigui controlar la enfermedad siguiendo una
dieta pobre en aminocidos y sin sal, algo fuera de lo comn para la
poca. Addis tambin recetaba a todos sus pacientes mayores consumos
de vitaminas y sales minerales y Pauling no fue la excepcin.A
finales de la dcada de 1950, Pauling investig la accin de las
enzimas sobre las funciones cerebrales. Pensaba que las
enfermedades mentales podran estar causadas, en parte, por
disfunciones enzimticas. Cuando ley La terapia de niacina en
psiquiatra, la publicacin de Abram Hoffer en 1965, se dio cuenta de
que las vitaminas podan tener importantes efectos bioqumicos sobre
el organismo; adems de aquellos efectos relacionados a la prevencin
de las enfermedades provocadas por la deficiencia vitamnica. En
1968, Pauling public, en la revista Science su artculo ms
importante en este terreno: Psiquiatra ortomolecular [...] (PMID
5641253), en el cual invent la palabra ortomolecular para describir
al concepto de control de la concentracin de los compuestos
presentes en el cuerpo humano, para prevenir y tratar las
enfermedades. Las ideas vertidas constituyeron la base de la
medicina ortomolecular, fuertemente criticada por los profesionales
de la medicina tradicional.[8] [9]
L-cido ascrbico, tambin conocido como vitamina C.En los aos
siguientes, las investigaciones de Pauling sobre la vitamina C
fueron fuente de controversias, y algunos las consideraron fruto de
la charlatanera.[10] En 1966, Irwin Stone desarroll el concepto de
curacin a base de altas dosis de vitamina C. Tras este desarrollo,
Pauling comenz a tomar varios gramos al da para prevenir los
resfriados. Entusiasmado por los resultados, se interes por la
literatura del tema, y en 1970 public Vitamin C and the common cold
(La vitamina C y el resfriado comn). Una de las afirmaciones ms
polmicas en dicho texto es la siguiente: El total de sntomas
asociados a la falta de vitaminaC van desde alergias, anemia,
amigdalitis, artritis reumatoide, arterosclerosis, aspereza de
garganta, bronquitis, cncer, cataratas, cefaleas, diarrea, dolor
abdominal, dolores en coyunturas, dolores musculares, encas
sangrantes, escalofros, faringitis, fiebre, fiebre reumtica,
hemorragias, hepatitis, herpes labial, infecciones agudas y
crnicas, infertilidad, intoxicaciones, laringitis, malestar
general, meningitis, neumona, otitis media, resfriados, rinitis,
ronquera, tos, vmitos, sarampin, hasta enfermedades cardacas,
enfermedades renales, enfermedades vasculares perifricas,
enfermedades relacionadas con la edad avanzada, deterioro del
sistema inmunitario y las enfermedades degenerativas del sistema
nervioso.Al ao siguiente, Pauling comenz una larga colaboracin con
el onclogo britnico Ewan Cameron,[11] trabajando sobre el uso de la
vitamina C por va intravenosa o por va oral en enfermos de cncer en
fase terminal.Cameron y Pauling escribieron varios artculos, as
como un libro de divulgacin llamado La vitamina C y el cncer,
describiendo sus observaciones. Aunque los resultados parecan
favorables, fue acogido de forma negativa por parte de la comunidad
investigadora.Desde sus campaas de lucha contra las pruebas
nucleares en la dcada de 1950, hasta sus investigaciones en biologa
ortomolecular, Pauling siempre estuvo en la cuerda floja. En 1985,
Pauling se qued sin el apoyo financiero institucional y sin el
apoyo de sus colegas. De todos modos, Pauling colabor con el mdico
canadiense Abram Hoffer en el desarrollo de una dieta que incluyera
la vitamina C en altas dosis, como un tratamiento complementario
del cncer.En 1986, publicaHow to Feel Better and Live Longer, libro
en el que trata a la vitamina C casi como si fuera una panacea,
donde afirm que no solo sera til para combatir el cncer, sino que
puede detener el envejecimiento.La idea que promovi Pauling, de
elevar las dosis de vitamina C de forma prolongada para prevenir
varias enfermedades, siempre fue causa de controversia
(QuackWatch,[Nota 4] Plos,[Nota 5] WebMD[Nota 6] ), y estudios
posteriores revivieron el tema. Algunos mdicos han llamado a una
revalorizacin cuidadosa de la vitamina C,[12] especialmente en
forma intravenosa para el tratamiento del cncer,[Nota 7] [Nota 8]
lo que contina siendo controvertido,[13] y sigue siendo motivo de
continuas investigaciones.[14]En 1973, Linus Pauling fund, junto
con dos colegas suyos, el Instituto de Medicina Ortomolecular en
Menlo Park. El nombre del instituto pronto cambi a Instituto Linus
Pauling de Ciencia y Medicina. All, Pauling continu dirigiendo las
investigaciones sobre la vitamina C, pero tambin mantuvo su inters
en trabajos de qumica y fsica terica, hasta su muerte en 1994.
Durante sus ltimos aos de vida, se interes particularmente en el
posible papel que la vitamina C tendra en la prevencin de la
arterioesclerosis, y public tres informes sobre el uso de la
vitamina C y la lisina, usadas para el alivio de la angina de
pecho.Pauling sostena que la causa primaria de las enfermedades
vasculares es la deficiencia de vitamina C, que debilita la
estructura de colgeno en las arterias, dando lugar a la aparicin de
fisuras, en las cuales se forma la placa arterial de lipoprotena(a)
como mecanismo de reparacin. La placa causa con el tiempo
estrechamiento arterial y trombosis. Los animales que sintetizan
vitamina C, casi todas las especies, no presentan lipopoteina(a) en
sangre ni sufren enfermedad coronaria. En cambio las pocas especies
que no producen vitamina C, como algunos primates y el hombre,
presentan estos trastornos. Los defensores de suministrar altas
dosis de vitamina C, y no nicamente la estrictamente necesaria para
evitar el escorbuto (RDA), esgrimen ese importante hecho para
defender la teora de que tal suministro previene las enfermedades
vasculares.En 1996, dos aos despus de su muerte, el instituto se
mud a Corvallis, Oregn, para formar parte de la Universidad Estatal
de Oregn. En el instituto se realizan investigaciones en
micronutrientes, fitonutrientes y otras maneras de prevenir y
tratar las enfermedades a travs de la dieta humana.Activismo
poltico[editar]Pauling no fue un activista hasta la Segunda Guerra
Mundial. Durante la guerra, contribuy a la puesta a punto de
explosivos y de combustible para misiles. Del mismo modo, prepar un
detector de nivel de oxgeno para los submarinos. Al comienzo del
proyecto Manhattan, que llevara a la fabricacin de la primera bomba
atmica, Pauling recibi una oferta de Robert Oppenheimer, para
encabezar al departamento de qumica del proyecto. Pauling rechaz la
propuesta. A raz de sus contribuciones durante la guerra, el
Gobierno de los Estados Unidos le concedi la Medalla Presidencial
al Mrito, en 1948, que recibi de manos del presidente Harry Truman.
Sin embargo, marcado por la guerra en general, y por los bombardeos
de Hiroshima y Nagasaki en particular, Pauling cambi de posicin y
se identific con el activismo pacifista.En 1946, se uni al Comit de
Emergencia de Cientficos Atmicos (ECAS, por sus siglas en ingls)
que Albert Einstein y Le Szilrd haban fundado dos aos antes. El
comit tena el fin de advertir a la opinin pblica de los peligros
asociados al desarrollo de las armas nucleares. El activismo de
Pauling provoc que su pasaporte fuera confiscado en 1952, cuando
sala para un congreso en Londres. El pasaporte fue restaurado en
1954, poco antes de partir a Estocolmo, a recoger el Premio Nobel.
Al ao siguiente, Linus Pauling firm el Manifiesto Russell-Einstein,
uniendo su nombre al de Bertrand Russell, Albert Einstein, y otros
ocho cientficos e intelectuales, apelando a la bsqueda de
soluciones pacficas durante la guerra fra.Dos aos despus, Pauling
redact una peticin junto con el bilogo Barry Commoner, quien haba
estudiado la presencia de estroncio-90 radioactivo en los dientes
de leche de los nios estadounidenses, concluyendo que las pruebas
nucleares en la atmsfera tienen riesgos para la salud pblica, en
forma de precipitacin radioactiva. Tambin particip en un debate
pblico con el fsico atmico Edward Teller, sobre los riesgos reales
de mutaciones genticas provocadas por estas precipitaciones.En
1958, Pauling y su esposa presentaron ante la Organizacin de
Naciones Unidas una carta firmada por ms de 11000 cientficos
pidiendo la suspensin de las pruebas nucleares. La presin de la
opinin pblica condujo a una moratoria en las pruebas en la
superficie, seguida por la firma del tratado de Prohibicin Parcial
de Pruebas Nucleares (PTBT, en ingls), firmado por 113 pases, el 5
de agosto de 1963. Entre los firmantes, estaban John F. Kennedy,
por los Estados Unidos, y Nikita Jrushchov, por la Unin Sovitica.
El tratado entr en vigor en octubre de ese ao, y entonces Pauling
recibi el Premio Nobel de la Paz correspondiente a 1962 (el premio
fue reservado para que la fecha de entrega coincidiera con la fecha
de entrada en vigor del tratado).....a Linus Pauling, quien desde
1946 ha abogado incesantemente, no solamente contra las pruebas
nucleares, ni solamente contra la proliferacin de las armas
nucleares, ni solamente contra su uso; sino en contra de cualquier
forma de resolver los conflictos internacionales por la va
blica.Descripcin del Premio, por el Comit Nobel Noruego.Cuando se
anunci el premio, el Departamento de Qumica del Caltech no se
molest en felicitar a Pauling, ya que estaba incmodo con las
actividades polticas del profesor. El Departamento de Biologa
ofreci una pequea fiesta, demostrando as su simpata por su trabajo
en las mutaciones inducidas por la radiacin. La desaprobacin
institucional sobre el activismo de Pauling, motiv que este
renunciara a su puesto en el Caltech en 1964. Comenz as a trabajar
en la Universidad de California, San Diego, de 1967 a 1969, y ms
tarde en la Universidad de Stanford, de 1969 a 1973.Muchos de los
detractores de Pauling apreciaban su trabajo cientfico, pero
estaban en desacuerdo con su posicin poltica y se le representaba
como un ingenuo portavoz del comunismo sovitico. En 1955, Pauling
fue citado a comparecer frente al subcomit de Seguridad Interior
del Senado, que le describi como la personalidad cientfica nmero
uno de todas las actividades importantes de la ofensiva
pacifista-comunista que hay en este pas. Pauling tuvo que regresar
frente a este subcomit varias veces ms, en especial cuando envi su
peticin contra las pruebas nucleares. La revista Life describi al
Premio Nobel de la Paz que Pauling recibi como un extrao insulto de
Noruega. En 1970, Pauling recibi el Premio Lenin de la Paz,
otorgado por la URSS.Hasta el fin de su vida, Pauling se vali de su
notoriedad como personalidad pblica para protestar contra los
conflictos armados (incluyendo la Guerra de Corea y la Guerra de
Vietnam) e incluso realizando un llamado por la paz en Croacia, en
1991. De la misma manera, fue un feroz crtico del intervencionismo
estadounidense en Amrica Latina, especialmente en Nicaragua.Premios
y distinciones[editar]El premio ms notable que Linus Pauling recibi
fue el Premio Nobel, recibiendo el de Qumica en 1954 y el de la Paz
en 1962. Adems de l, solamente otras tres personas lo han recibido
en ms de una ocasin, pero Pauling es el nico que lo ha recibido
individualmente en ambas ocasiones. Adems, recibi numerosas
distinciones a lo largo de su carrera, entre las que cabe destacar:
1931: Premio Langmuir, por la Academia Estadounidense de Qumica.
1933: miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados
Unidos. 1936: miembro de la Sociedad Filosfica Estadounidense.
1946: Medalla Gibbs, de la Academia Estadounidense de Qumica,
seccin de Chicago. 1947: Medalla Davy, concedida por la Royal
Society en reconocimiento a sus distinguidas contribuciones a la
teora de la valencia y por su terica aplicacin a los sistemas de
importancia biolgica.[15] 1947: miembro de la Royal Society,
Londres. 1951: Medalla Lewis, por la Sociedad Estadounidense de
Qumica, seccin de California. 1952: Medalla Pasteur, por la
Sociedad Bioqumica de Francia. 1954: Premio Nobel de Qumica. 1956:
Medalla Avogadro, por la Academia Italiana de Ciencias. 1960:
Hombre del Ao, segn la revista Time. 1962: Premio Gandhi de la Paz.
1962: Premio Nobel de la Paz. 1969: Premio Lenin de la Paz. 1974:
Medalla Nacional de Ciencias. 1977: Medalla Lomonsov, otorgada por
la Academia rusa de las Ciencias. 1979: primer receptor de la
Medalla de Qumica de la Academia Nacional de Ciencias de Estados
Unidos. 1984: Medalla Priestley, concedida por la American Chemical
Society.Pauling recibi ms de cuatro decenas de doctorados Honoris
causa en universidades de todo el mundo.Legado[editar]La
contribucin de Linus Pauling al desarrollo cientfico del siglo XX
es excepcional. Pauling integra la lista de los veinte mayores
cientficos de todos los tiempos, que public la revista britnica New
Scientist. Pauling es, adems de Albert Einstein, la nica
personalidad del siglo XX que aparece en dicha lista. Gautam R.
Desiraju, autor del Ensayo del Milenio en la revista Nature (PMID
11100703), escribi que Pauling fue uno de los mayores pensadores y
visionarios del milenio, junto con Galileo, Newton y Einstein.[16]
Otro aspecto excepcional en Pauling, es la diversidad de sus
investigaciones. Pauling se movi en diversas reas, haciendo
contribuciones notables en mecnica cuntica, qumica cuntica, qumica
inorgnica, qumica orgnica, bioqumica, biologa molecular y medicina,
aportando contribuciones especialmente significativas en las
fronteras entre dichos campos. Sus investigaciones sobre la
naturaleza de los enlaces qumicos marcaron los inicios de la qumica
cuntica, y muchos de los conceptos innovadores como la hibridacin y
la electronegatividad, son parte de los cimientos de la qumica
moderna, an despus de que la teora de la hibridacin fuera
reemplazada por la teora de orbitales moleculares de Robert
Mulliken. Aunque la teora de Pauling fallaba al no describir
cuantitativamente algunas de las caractersticas moleculares, como
la naturaleza paramagntica del oxgeno, o el color de los compuestos
organometlicos, su simplicidad la ha hecho perdurar en los textos
de qumica. El trabajo de Pauling sobre la estructura cristalina
contribuy al avance de la prediccin y el entendimiento de las
estructuras de los minerales. Sus descubrimientos acerca de la
hlice alfa y la lmina beta establecieron la base para la comprensin
y el estudio de la estructura de las protenas. En su poca, Pauling
era comnmente llamado el padre de la biologa molecular. Desde que
Pauling entendi que la anemia falciforme era una enfermedad
molecular, se abrieron las puertas al examen de las mutaciones
genticas a un nivel molecular.Aunque gran parte de la comunidad
cientfica no comulg con las conclusiones de Pauling relacionadas
con sus investigaciones mdicas y el consumo de vitaminas, la
participacin de Pauling en la polmica llev a que el pblico tuviera
presente la importancia del consumo de vitaminas y minerales para
la prevencin de enfermedades. La firme posicin de Pauling en esta
controversia, ayud tambin a redoblar los esfuerzos que otros
investigadores dedicaron a este campo, incluyendo a aquellos del
Instituto Linus Pauling, el cual tiene a una docena de
investigadores y acadmicos que exploran la importancia de los
micronutrientes en la salud humana.Tambin apoy, junto con Liza
Minnelli (1946-), el controvertido Instituto para el Logro del
Potencial Humano, una organizacin sin nimo de lucro que pretende
mejorar el desarrollo neurolgico de nios que han sufrido una lesin
cerebral.Publicaciones[editar]Artculos en publicaciones
cientficas[editar]Algunos artculos destacables son:[Nota 9] Alfred
E. Mirsky, Linus Pauling. On The Structure of Native, Denatured,
and Coagulated Proteins. En: Proc. of the National Academy of
Sciences (PNAS). Washington DC 22 (1936), 7 (JulIO): 439447 ISSN
0027-8424 Linus Pauling, Carl Niemann. The Structure of Proteins.
En: Journal of the American Chemical Society Washington DC 61
(1939) 18601867. ISSN 0002-7863 Linus Pauling, Dan H. Campbell,
David Pressman. The Nature of the Forces Between Antigen and
Antibody and of the Precipitation Reaction. En: Physiological
Reviews. Bethesda Md 23 (1943), 3 (julio), 203219. ISSN 0031-9333
Linus Pauling, Harvey A. Itano, S. J. Singer, Ibert C. Wells.
Sickle Cell Anemia, A Molecular Disease. En: Science. Washington DC
110 (1949), 2865 (25 de noviembre) 543548 ISSN 0036-8075 Linus
Pauling, Robert B. Corey. The Polypeptide-Chain Configuration in
Hemoglobin and Other Globular Proteins. En: Proc. of the National
Academy of Sci. (PNAS). Washington DC 37 (1951) 5 (mayo): 282285
ISSN 0027-8424 Linus Pauling, Robert B. Corey. A Proposed Structure
for the Nucleic Acids. En: Proc. of the National Academy of Sci.
(PNAS). Washington DC 39.1953, 8497 ISSN 0027-8424 Linus Pauling.
How my interest in proteins developed. En: Protein Sci. (PS). Lab.
Press, Cold Spring Harbor 2.1993, 6, 10601063 ISSN 0961-8368 Linus
Pauling. My first five years in science. En: Nature. Londres 371
(1994), 6492, p.10. ISSN 0028-0836Libros de texto[editar] The
Nature of the Chemical Bond. bersetzt von H. Noller. Verlag Chemie,
Weinheim 1968, 1976 (origianl 1939 y 1960), ISBN 3-527-25217-7
Fundamentals of Chemistry. bersetzt von Friedrich G. Helfferich.
Verlag Chemie, Weinheim 1956, 1973, ISBN 3-527-25392-0 General
Chemistry. W. H. Freeman, San Francisco 1949, 1970; Dover Publ. New
York 1988 ISBN 0-486-65622-5 con E. Bright Wilson Jr. Introduction
to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry. McGraw-Hill,
New York 1935; Dover Publ. New York 1963, 1985, ISBN
0-486-64871-0Textos sobre la vitamina C[editar] Vitamin C and the
common cold. bersetzt von Friedrich G. Helfferich. Verlag Chemie,
Weinheim 1972 (original 1970) ISBN 3-527-25458-7 How to Live Longer
and Feel Better. Avon Books 1987. ISBN 0-380-70289-4 Das
Vitamin-Programm. Goldmann Verlag, Mnich 1990, 1992, ISBN
3-442-13648-2Escritos polticos[editar] Linus Pauling. Life and
Death in the Nuclear Age. bersetzt von Hildburg Braun.
Sensen-Verlag, Viena 1960; Aufbau-Verlag, Berlin 1964 Linus
Pauling. New morality and international law. Union-Verlag, VOB,
Berln 1970 Linus Pauling. No More War!. 25 ed., il. de Dodd, Mead,
304 pp. ISBN 0-396-08157-6Literatura[editar] Anthony Serafini.
Linus Pauling A Man and His Science. Paragon House, New York NY
1989, 1991, ISBN 0-913729-88-4 Barbara Marinacci (ed.) Linus
Pauling in His Own Words. Selections from His Writings, Speeches,
and Interviews. Touchstone Books, Simon & Schuster, New York
1995, ISBN 0-684-80749-1 Bernhard Kupfer. Lexikon der
Nobelpreistrger. Patmos, Dsseldorf 2001, ISBN 3-491-72451-1 The 100
of the century scientists. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 1994, ISBN
3-499-16451-5, pp.150fDocumental[editar] Linus Pauling. (ttulos
adicionales 2011: Ein Rckblick auf unser Jahrhundert - Zum
Internationalen Jahr der Chemie.) Documental, Alemania, 1994,
escrita y dirigida: Andrea & Harald von Troschke, produccin:
WDR, con material de archivo y grabaciones de entrevistas entre
1991 y 1993, resumen de ARD.