科学家是怎么测定年代的?

探寻时光的痕迹——测年法

科学家说 , 地球的年龄有45.4亿年了 , 奇怪 , 他们是怎么知道的?新闻上经常报道 , 发现了距今多少多少年的某具古尸或者某件古物 , 报道员那家常便饭似的口气 , 就好像楼兰少女玩完的时候他们也恰好在现场 。
会不会……古尸或者古物上都有一个钟 , 能明确告诉我们距今多少年?这似乎有点异想天开!
可是……且慢!你敢说自然界就没有天然的钟?
科学家说 , 有!且不止一种!
这都是些什么钟呀?可以挂墙上吗?
【水滴里见太阳 , 原子里看过去】
地球上所有的一切都是由一百多种不同类型原子构成的 , 比如碳原子 , 铁原子等 。 而所有同类型原子的统称 , 就叫元素 。 比如说碳元素 , 就概指所有的碳原子 。 人还分黄种人黑种人呢 。 所以元素下面也有分类 , 如碳元素下就包括三种不同的碳原子 , 分别是碳12 , 碳13和碳14 。 在地球上所有的碳中 , 碳12约占99% , 碳13约占1% , 而碳14只占到百万分之一左右 。
【科学家是怎么测定年代的?】别看碳14的量很微小 , 却作用极大 , 声名远播 。 因为——它就是我们要找的钟!
古人用“沙漏”来计时 , 若瓶子中的沙全部漏完就是一天 , 那 , 瓶子中的沙漏掉一半 , 当然就是半天啦 。 碳14也跟沙漏一样 , 每隔“一段时间”它就会“消失”一半 。 而这个“一段时间” , 就是5730年 , 科学上通常把5730年称为碳14的半衰期 , 把那个“消失”的过程称为衰变 。
不对!假如每隔5730年就有一半发生衰变 , 那地球上最终会没有碳14!真是厉害 , 你的怀疑是对的 。 但事实是这样的:自然界的碳14虽会源源不断地衰变 , 但它也会源源不断地产生——空气中氮原子在宇宙射线的冲击下 , 会变成碳14 。
【在死亡那一刻上弦】
好啦 , 现在我们有一个钟了 , 怎么运用呢?这是个问题 。
所有的植物都要吸收二氧化碳 , 而二氧化碳里面的那个“碳” , 就可能是碳14 , 也就是说 , 植物的生长过程中会源源不断地吸收碳14 , 但是注意 , 植物体内的那些碳14同时也在发生衰变 。 一边吸收 , 一边衰变 , 于是 , 植物体内的碳14最终会达到收支平衡 。
假如某棵大树某个时候死了 , 那么这意味着其对碳14的吸收就会立即停止 , 只剩下衰变了——注意注意!发条已经拧紧 , 钟表开始嘀嗒嘀嗒运行啦!
现在问 , 这棵大树是何时死的?很简单 , 只要测量这棵大树体内碳14的含量便知 。 就像测量沙漏上方的瓶中还剩下多少沙 , 就知道已过去了多少时间一样 。 若大树体内碳14的比例含量 , 只有平常树木中碳14比例含量的一半 , 那么你就可以断定 , 这棵树大约死于5730年前 , 以此类推 。
虽然人不直接从空气中吸收碳14 , 但人是吃植物的 , 所以植物体内的碳14最终也会在人体内累积 。
考古学家在测量楼兰女尸的死亡时间时 , 是通过对棺材里面的木材、毛布、羊皮、人骨等分别进行碳14测量后 , 对比得出距今3800年的 。

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