本目录包含 8 幅原创教学图的 PNG 与 SVG、2 幅授权明确的网络图片、1 个离线互动页面,以及两份真实数据 CSV。PNG 适合直接投影,SVG 可以放大;图下注明了真实数据、计算模型与示意图的区别。
怎样使用互动演示
用系统浏览器打开 Patterson课堂互动.html,可离线操作。页面没有外部字体、脚本或数据依赖;文献链接需要网络。四个模块分别展示核衰变、质谱轨迹、流程空白、陨石同位素关系。有投影字号和全屏按钮,也支持键盘切换选项卡。
配图与来源
| 文件 | 内容与制作 | 数据或知识依据 | 使用与解释 |
|---|---|---|---|
| assets/01-solar-system.png 及 .svg | 太阳系形成与不同保存历史;原创概念图 | NASA 的太阳系形成资料 | 非比例图,不表示各天体同一瞬间形成 |
| assets/02-decay-clocks.png 及 .svg | 两种铀母核的期望剩余比例;原创计算图 | 指数衰变;U-238 半衰期 4.468 Ga,U-235 为 0.7038 Ga | 教学近似参数,与 1956 参数分开 |
| assets/03-mass-spectrometer.png 及 .svg | 离子源、电场加速与磁偏转;原创原理图 | qV = ½mv²,qvB = mv²/r | Pb⁺、磁场向纸面外;轨迹间距被放大 |
| assets/04-clean-analysis.png 及 .svg | 取样、处理、上机与空白;原创方法示意 | 现代痕量分析方法的课堂整理 | 不称为 Patterson 原实验室复原 |
| assets/05-pb-pb-data.png 及 .svg | 原论文五陨石数据重绘,另标地球沉积物参照 | Patterson 1956,Table 1 与 p.235 | 未复制原版图;拟合为教学 OLS,无正式误差权重 |
| assets/06-blank-bias.png 及 .svg | 相同正空白掩盖差异;原创模拟 | M = S + B;真实 S 分别为 1 与 5 | 不代表实测冰芯或人体数据 |
| assets/07-evidence-chain.png 及 .svg | 空间、历史、指纹与人体研究;原创逻辑图 | 配套正文的研究设计讨论 | 环境来源与健康效应由不同研究群体共同建立 |
| assets/08-blood-lead.png 及 .svg | 人群血铅变化;真实数据原创重绘 | Pirkle 等 1994 | 美国 1—74 岁人群,两次不同调查,12.8 与 2.8 µg/dL;不是仅儿童数据 |
| assets/canyon-diablo-usgs.jpg | Canyon Diablo 陨石馆藏照片 | USGS 原页面 | 页面标注 Public Domain;标本来自 American Museum of Natural History;原图未修改,不声称是当年实际取样标本 |
| assets/hl-tauri-alma.jpg | HL Tauri 原行星盘的 ALMA 观测图 | ESO 原页面 | Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO);CC BY 4.0;原图未修改,转载应保留紧邻图像的完整署名与授权链接 |
原创图用 Matplotlib 绘制,中文采用 Microsoft YaHei,数学符号使用字体回退。示意图按教学原理作图,科学数据图只使用列明的数据,不借用纪录片截图、对白或未知授权的历史照片。你可以将原创图用于课堂并按需要修改;修改真实数据图时应保留原始数据来源与模型限制。
真实数据与计算
patterson1956-data.csv 保存原论文 Table 1 的五组 Pb 同位素比值,包括未用于二维拟合的 Pb-208/Pb-204。CSV 用 UTF-8 BOM,便于在常见表格软件中打开。海洋沉积物参照点未加入 CSV 的五陨石拟合。
blood-lead-data.csv 保存美国 1—74 岁人群 1976—1980 与 1988—1991 两次调查的平均血铅。不要把两个时期的值连成声称实测了每一年的曲线,也不能只凭两点把全部下降归给单一政策。
calculation-check.json 记录教学复算:五点普通最小二乘斜率约 0.60255695,截距约 4.43794939。使用 1956 年参数,年龄约 4.58099956 Ga;使用页面中的现代教学近似参数,约 4.51422609 Ga。二者都是课堂模型输出,不能用来替换原论文的 4.55±0.07 Ga,亦不代表新的正式地球年龄估计。
原论文参数为 U-238/U-235 = 137.8、λ235 = 9.72×10⁻¹⁰ yr⁻¹、λ238 = 1.537×10⁻¹⁰ yr⁻¹。现代教学组使用 137.88 与上述近似半衰期。两轴测量误差、共同分母造成的协方差、衰变常数的不确定度与权重均未在这个演示中正式拟合。
历史照片与节目资源
- Caltech Getting the Lead Out 有 Patterson 1957 年纯化试剂、分析设备和南极研究的历史照片。没有明确开放复制授权,故保留原站入口,未把照片复制到本材料。
- Caltech Patterson 口述史 适合教师延伸阅读。
- Cosmos The Clean Room 官方节目条目 对应 2014 年版本 S1 E7。配套笔记按场景给出暂停点,没有编造不同平台共同的分钟位置。
核对日期:2026-10-04。Obsidian 内的 HTML 展示方式依安装环境而异,本材料以浏览器直接打开作为经过检验的使用方式。