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中狀態的變化，鮑林努力工作了幾星期，但一無所獲。之後他們又共同研究了磁場對稀釋離子溶液的影響；研究成果在1925年發表。

與本領域內最傑出的一名科學家合作寫一篇論文，對鮑林而言，這是一項了不起的成就。不過，這並不是他唯一的工作。他的思想時常會遊離到別的地方。有一個時候他甚至寫下了一些想法，試圖在德拜一胡克爾理論與白矮星之間建立起一種聯絡。他還開始與托爾曼合作研究另一個完全不同的理論問題，這是鮑林提出的，涉及過冷液體在絕對零度的殘嫡。這一想法最初是由鮑林提出的；他以“並非十分複雜的形式‘響托爾曼提出這一命題，後者指導他進一步閱讀其他論文以獲得更多的背景知識。在鮑林完成第一稿後，托爾曼問他這篇合作論文應按何種次序署名。顯然這個年輕人還需要更好地理解尊重導師這一點。他說，既然原始思想是他提出的，他應該是第一作者。這一觀點很有道理——提出原始思想的人應該有優先權——托爾曼同意了，也許對自己弟子的衝動魯莽還感到有些好笑。許多年後，當鮑林回想起這件事情時說道：”那時我不太習慣考慮別人，更多地是想到自己。“

托爾曼日後將在鮑林身上發現更多的這種傾向，他的態度也將最終由好笑變為冷峻。他們再也沒有合作過一篇論文。甚至後來當鮑林成為托爾曼的系主任時，他也從來不稱呼托爾曼為“理查德”，而總是“托爾曼教授”。不過托爾曼畢竟是鮑林成長過程中一個重要的角色。鮑林後來感謝迪金森傳授給了他細緻的實驗工作技巧，但是托爾曼將他引入了由量子物理學家最初發現而為化學家開創的更廣闊的科學領域中，可以說托爾曼發揮了更為關鍵的作用。“我的許多老師都是極其出色的，但是托爾曼對我事業的影響超過了其他任何人，”鮑林這樣說。

諾伊斯就不同了。鮑林從沒有認為諾伊斯像托爾曼和迪金森那樣影響了自己在科學事業上的發展，儘管諾伊斯是最終負責指導他研究生學習的人。這種態度一方面是由於他們科學興趣的不同。鮑林不無輕蔑地把諾伊斯的熱力學稱為“黑盒子”，化學家只管往裡輸入資料，得到結果而並不知曉為什麼，而且諾伊斯從來沒有像鮑林那樣能夠熟練地運用量子理論這種新方法來研究化學問題。鮑林還認為諾伊斯在為化學系談判的時候態度不夠堅決。最後，鮑林喜歡“男子漢”，而諾伊斯在某些方面太浪漫、太謹慎、太女性化。（並不單是鮑林有這種看法；他記得托爾曼就曾稱諾伊斯為“老處女”。）至少在鮑林一方，他與諾伊斯保持著距離。

但是諾伊斯對鮑林抱有越來越大的希望。他看著這位天才青年在極短的時間裡就掌握了複雜的X射線晶體學。他看著他在迪金森外出訪學時掌管實驗室。他看著鮑林毫不客氣地質詢德拜的理論，然後又改弦易轍與他愉快地合作。他看著鮑林在實驗和理論兩方面都取得了成功——對一個研究生而言這是不同一般的成就。1925年，諾伊斯給了鮑林最後一次考驗，要他指導十幾個本科生進行一些創新的研究——這是諾伊斯讓未來化學家儘早接觸實驗室計劃的又一組成部分。在這項工作中，鮑林又一次獲得了成功。本科生們幹得相當不錯，其中一名一年級新生埃德溫·麥克米倫還與鮑林合作寫了一篇論文。（麥克米倫後來贏得了諾貝爾化學獎——先於鮑林。）

到了研究生三年級，鮑林在教室和實驗室裡表現出來的獨立思維和動手能力給諾伊斯以及加州理工學院的所有人都留下了深刻的印象。他把以前發表過的五篇論文彙集為一篇博士論文，題目是“用X射線確定晶體結構”，並在1925年6月獲得了化學博士學位，輔修物理和數學。

鮑林的出色表現源出於他的勤奮。他記得在加州理工學院第一年的日程安排：“我想，我一週上45個小時的課（在某些大學裡算15個學時），主要是高等物理和數學課程。後來系裡規定兼課的研究生只能上30小時的課。另外我還花大量時間進行研究。晚飯後我就回到實驗室，一直工作到大約晚上11點。週六和週日我總是全天工作。”

他第一年的室友埃米特記得，鮑林的工作比他說的還要多。他們合用一張床，輪流睡覺。照埃米特的說法，鮑林總是凌晨3點從實驗室回來，那時埃米特正好起床開始學習。

每天晚上在實驗室裡，鮑林都要給愛娃·海倫寫一封信。綿綿書信縮短了他們之間的距離，鮑林發現自己非常想念愛娃。不出幾個月，他們就決定不再等待，也不顧雙方家長的反對，在鮑林入學的第一年底結婚。

1923年春天，鮑林花

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