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How do scientists know how old fossils are?
2025/2/26
Moment of Um
J
Jameel Connor
旁
旁白
知名游戏《文明VII》的开场动画预告片旁白。
Jameel Connor: 我是芝加哥菲尔德博物馆的化石爬行动物副馆长，也是一名恐龙古生物学家。化石仅存在于沉积岩中，而沉积岩以层状形式形成。我们使用地层叠加定律，这意味着位于上层的岩石比下层的岩石年轻。为了获得精确的年代，我们寻找的是火山岩层。火山爆发会留下火山残留物，其中含有可用于放射性同位素测年的元素。这些元素会随着时间推移转变为不同的元素，这是因为这些元素的原子结构中，一些中子是松散的。如果这些中子脱离元素，就会形成新的元素。我们知道所有不同元素的转变速度，因此可以反向计算岩石形成的时间。如果没有火山活动，则会比较困难。有些岩石天然含有放射性元素，例如犹他州的一些化石中含有铀，可以用来测年。否则，我们使用化石本身。古生物学最初的主要目的就是利用与不同时期相关的化石来确定岩石的年龄。
旁白: 科学家可以通过几种方法确定化石的年龄。化石的形成方式是生物死亡后被沙子或泥土迅速覆盖。所有物质都是从底部堆积起来的。如果科学家发现两块化石，一块靠近地表，一块埋得更深，那么埋得更深的化石一定先形成，因此更古老。为了准确测定化石的年龄，科学家使用放射性测年法。研究人员可以将化石或火山喷发形成的岩石样本放入特殊的机器中，测量称为同位素的微小物质的含量。同位素会随着时间推移改变形状，我们知道这种变化需要多长时间。因此，科学家可以利用这些信息反向推算这些特殊原子开始变化的时间，也就是化石成为生物体的时间。
Deep Dive
Howie's curiosity about fossil dating leads him to explore the science museum's dinosaur exhibit and question how scientists determine the age of fossils. He then introduces Vernon's question, which sets the stage for the expert's explanation.
- Howie's visit to the science museum sparks his question.
- Vernon's question is introduced.
- The episode sets the stage for an expert's answer.
Shownotes Transcript