3.2 化石与酸奶:时间的流逝
导读:时间均匀直线流逝,那么刻录在化石里的时间也是一段直线吗?还是一种“自然”的曲线?
早上醒来,天上的薄云刚好遮住太阳,气温凉爽,吹一点小风。
“这样的天气适合到山间徒步。”爸爸说道。妈妈点点头。
“好啊, 我正好想采集一些植物标本。”哥哥说道。
妹妹一听,很开心,也想跟着去。
在山脚下,他们停下来,检查一下装备有没有带齐,然后就开始登山了。一开始,山势陡峭,可是攀登了一会后,就渐渐平缓了。这里的地貌变化明显,山脚和山腰被绿色覆盖,而山顶则是裸露的成堆的巨石,有些巨石的棱角突出,指向天空,在山脚看起来十分壮观。
哥哥和妹妹花了些时间在半山腰采集植物标本。他们在草丛里走过来又走过去,妹妹喜欢鲜艳的花朵,哥哥则想把整株植物都挖出来。他用一把小铲子挖土,突然他挖到了一块石头,形状有点特殊,是椭圆形的,他很少见到这么规则形状的石头,于是好奇地大量起来。他把表面的泥土抹去,露出了一条一条弧形的纹理。
![](https://img.haomeiwen.com/i4802366/cdbdadfe4a6b65be.jpg)
“是一个贝壳!”他大声喊道。妹妹也凑过来看,她拿在手里仔细端详。
“是一个石头做的贝壳。”妹妹说道。
“应该是贝壳化石!”哥哥说。
“什么是贝壳化石?”妹妹问。
“就是很久很久以前的贝壳,埋在土里渐渐变成了石头一样东西。”哥哥说。
他们拿着这个贝壳化石去给爸爸妈妈看。
“可是贝壳不是在大海里才有吗?”妹妹问爸爸妈妈。“贝壳是怎么爬到这么高的山上的?”
“你可以和妹妹解释一下吗?”妈妈跟哥哥说。
“当然,非常乐意。”哥哥骄傲地说道。“我们脚下的这个地方很久很久以前也许是大海,或者是湖泊。但是我们脚下的大地并不是永远固定的,而是像漂浮在水上乐园上的密密麻麻并排在一起的脚踏船。”
妹妹点点头。
哥哥继续说:“起浪时,这只船会碰到那只船,它们互相排挤,有些比较扁而矮的船会俯冲到相邻的船下面,把它抬高。我们脚下的大陆也是类似的,有的大陆会冲到其它大陆脚下,顶起一座新的山脉。而那些贝壳化石也跟着一起跑到了山峰上。这下你明白了吧?”
“可这些化石有多少年了?”妹妹问道。
“我也不知道,我觉得至少有几百万年了。爸爸,我们怎么才能知道化石有多久了?”哥哥说道。
“石头会告诉我们。”爸爸说道,“虽然它不是用说话的方式。”
“那是用什么方式?”妹妹问。
“用它本身的成分”,爸爸说道。“你看到一个人白发苍苍,脸上布满皱纹就知道他年纪不小了。可化石的年龄虽然不能一眼看出来,但是它包含的放射性元素会告诉我们。”
“怎么告诉呢?”哥哥问。
“化石形成时,它包含的某种元素在石头中占一定的比例。这种元素还有一种和它很相似的兄弟,叫做同位素。随着时间的推移,这种元素会逐渐蜕变成它的兄弟同位素。拿到一块化石,我们可以测量一下发现的化石里这种元素和他的兄弟的比例,就知道有多少元素蜕变了。”爸爸说。
“那怎么知道经过了多长时间呢?”哥哥问。
“因为每种元素蜕变都是按照一个固定比例变化的,确切地说是按照某一种自然曲线变化的,所以我们只要对比一下,就知道它们花费了多长时间蜕变成现在的比例。”爸爸说道。
妹妹望着妈妈,问她听懂了没有。
妈妈拿出一盒自制的酸奶说,“也许这瓶酸奶可以帮助我解释。”
![](https://img.haomeiwen.com/i4802366/23122db87dd7488b.jpg)
“这是前天我们做的酸奶。”妹妹认了出来。
“对,还记得我们怎么做的吧?一开始,鲜奶是没有酸味的,我们加入乳酸菌,这些小细菌在牛奶里不断繁殖,酸奶开始变酸。按照说明书的时间放置4个小时,一碗牛奶才能刚好变成酸奶,味道正好。”
“没错,时间长了短了都不行。”妹妹说道。
“反过来,如果我们没有钟表,不知道过了多久该怎么办呢?”
“那就在牛奶变酸的过程中,不停地品尝。”妹妹看起来对作酸奶很有心得。
“你说得很对。当我们感觉到酸度正好时,我们就知道过去了4个小时。这是因为乳酸生长繁殖的速度是固定的,就像化石里放射性元素衰变的速度是固定的一样。”妈妈说道。
“我明白了。”妹妹满意地说道。然后她接过酸奶,吃了起来。
“化石能一直保存下来,酸奶过期了就不好吃了。”哥哥说着,也从妈妈的包里找到了一瓶酸奶,也吃了起来。
“其实”,爸爸补充道,“除了化石里的同位素和酸奶里的乳酸菌,我们银行里活期存款的余额、一窝兔子繁殖的后代的数量、甚至手机里电容上的电荷,都是按照这种“自然”的指数变化。[1]”
吃完后,他们恢复了体力,继续向山顶攀登。
“化石是时间留给我们的痕迹。”爸爸说道。
“就像一本无声的书,讲述着过去发生的故事。”妈妈加了一句。
“那我们脚下的大地呢?”妹妹问道。
“那就是书架,承载这这些无声的书。”哥哥突然来了灵感。
“这可不是一个普通的书架,而是会升降的书架。”爸爸说道。
“是吗?还会升降?”哥哥问道。
“对。这个书架起起伏伏,把最近印刷出来的书浮现出来。而书架的底部,堆放的则是年代久远的书,要靠我们去挖掘。”爸爸指了指哥哥的铲子说道。
“挖掘?如果哥哥一直向下挖呢?”妹妹问道。
“你会挖到更久远的过去,发现更古老的书籍。脚下的大地越深,距离我们的地质年代越久远。”爸爸说道。
“我会发现更古老的贝壳?”哥哥问道。
“是的,也许是贝壳,也许是别的化石,甚至地球早期的、现在已经消失了的生命。”
“哦,为什么它们消失了呢?”妹妹问道。
“因为生物也不是一成不变的。所有的都在变化。我们能发现的,是它们曾经存在留下的遗迹。通过这些遗迹,我们也许能有一天拼出时间演变的历史。”爸爸说道。
他们继续朝山顶攀登,中午前,他们终于站在了山顶的大石头上。
注:
- 陈梅,《不可思议的自然对数》,人民邮电出版社, 2016
- 本连载是 《时间之问·少儿版》。
如对跨学科内容感兴趣,请关注写给大人的 《时间之问》。