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系，惟恐我會改行。我無所謂。”可能並不是巧合，他最終的頭銜，理論化學助理教授，和諾伊斯在麻省理工學院多年裡的頭銜一樣。

由於這金森已經轉到別的領域，鮑林接管了理工學院X射線實驗室。他的第一個辦公室設在X射線實驗室一角，只有一張桌子，在那裡他可以直接監督他的第一個正式研究生的活動。他是一個來自得克薩斯的勤奮的青年化學家，名叫霍爾姆斯·斯特迪文特。鮑林開始準備他作為助理教授的第一門課程——“波動力學及其在化學上的應用”——他自己動手寫了250頁筆記。後來他把這些筆記改寫成了一本書。

他把剩餘的精力投入了自己的科研工作。和他通常的做法一樣，他的大腦同時思考著幾個問題。在離開歐洲前，鮑林和戈爾德施米特商議好，把他的德語博士論文翻譯並擴充成一本關於光譜學的專著。這兩位青年理論家透過書信完成了這本書，戈爾德施米特寫了一些章節；鮑林寫了另一些章節並負責最後的編輯工作。《線狀譜的構造》一書在1930年出版。這是鮑林的第一本專著，但是已經明顯地帶有他無法遏制的自信：至少有一個評論家抱怨說，著者斬釘截鐵的語氣使人覺得線上狀譜方面已經沒有什麼新的東西可以學習了。其他的評論都持肯定的態度，這本書取得了一定程度的成功。

不過，與戈爾德施米特的合作純粹是物理學上的研究，這使人對鮑林在加州理工學院的位置產生了疑問。在書出版之後，鮑林在化學系開設了基於這本書的一門課，但是隻上了一次就被諾伊斯取消了。他告訴鮑林，密立根對在不對口的院系中開設物理課程很不滿意，但是鮑林後來猜測是諾伊斯自己作出了決定，目的是讓他專攻化學。

這一事件表明了諾伊斯內心的憂慮。鮑林的興趣廣泛，也許過於廣泛了，包括理論物理。這沒有什麼不對——諾伊斯送他去歐洲的本意就是讓他去學習新物理——但是現在他的計劃是讓鮑林把學到的知識運用到化學上去，而不是改行去研究物理。

在從歐洲回來的前幾個月中，鮑林一門心思鑽研純理論物理。量子力學令他著迷，而索末菲教給他的工具足以讓他在這一領域內出人頭地，特別是在美國，量子物理學家寥若晨星。另一方面，他看著諸如海森伯、泡利和狄拉克之類的科學家，用他們令人眩目的數學和哲學才華作出了重大的科學發現，令他望塵莫及。實際上，鮑林對這一競爭感到畏懼，這也許是他一生中唯一的一次。

他需要獲得突破，而他意識到突破口在新物理和化學的交界地帶。如果說美國的量子物理學家還只是鳳毛麟角的話，那麼在20年代末在美國能夠把量子力學應用到化學上的科學家更是屈指可數了，而且他們之間的多數人是對化學抱有興趣的物理學家。而鮑林是獨樹一幟的，他受的訓練和世界觀是化學家的，而同時又有淵博的數學和物理學知識。量子力學開闢了一個新天地，其在化學領域的應用也展現了一個巨大的新空間，特別是有關化學鍵的問題。這兒的大門敞開著，全部的寶藏等待有識之士來發掘，來揚名。鮑林回憶說：“我認為有可能把工作做得更為出色一些，但是不知從何下手。我預感到我可能在這一領域作出一番事業，而且可能性相當大，值得我為之去奮鬥。”在回到加州理工學院幾個月後，鮑林在給一個同事的信中寫道：“我確信我不該被理論物理學的鬼火所迷惑。”化學才是屬於他的，但這是一種被新的物理學改造過的新化學。

一旦確定了重點，鮑林的工作進展神速。例如，在化學鍵的問題上，他認為還有很多工作沒有做。鮑林覺得海特勒和倫敦在氫分子共振上的突破只是邁出了第一步，而他倆關於更為複雜的分子的嘗試尚不能令人滿意。他們畢竟都是物理學家，而不是化學家，所以不能指望他們把能量交換的概念與他們一無所知的浩如煙海的化學現象聯絡起來。儘管他倆先於鮑林成功地運用量子力學來解決化學鍵的問題，但是鮑林仍然有很大的餘地來充實和修飾他們的創新思想。

他做的第一件事情是為《化學評論》準備一篇長文。該文介紹了海特勒和倫敦在單電子氫分子離子化學鍵問題上的研究工作，並加入了自己的一些觀點。對大多數化學家而言，這是他們首次看到量子力學在自己領域中的應用，也標誌著鮑林以量子化學家這一新的角色登上了美國科學舞臺。

然後，他作了一次勇敢的飛躍。在1928年春天他給《國家科學院學報》寫了一篇註記，文中把海特勒和倫敦關於化學鍵的理論稱作“簡單的理論”，並說它“在簡單的情況下與路易斯共享電子對的成功

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