Deux atomes ayant le même nombre de protons peuvent parfois avoir un nombre de neutrons légèrement différent. De tels atomes sont appelés isotopes. Au fil des millénaires, le rapport entre les deux isotopes du carbone, le carbone-12 et le carbone-14, dans l'atmosphère est resté constant. Le carbone-14 est radioactif et sa concentration diminue de moitié tous les 5730 ans, un processus appelé « demi-vie ». Lorsque les organismes vivants échangent des matières avec leur environnement, leur teneur en carbone-14 est identique à celle du carbone-14 présent dans la nature. Cependant, une fois que les organismes meurent, ils n’échangent plus de matières avec leur environnement et leur teneur en carbone-14 diminue progressivement. Aucune force naturelle ne peut ralentir ou accélérer ce processus. Par conséquent, en mesurant la concentration de carbone-14 dans les restes d’organismes, on peut déterminer le moment de leur mort. Cette méthode de datation des fossiles en mesurant le carbone-14 et en se basant sur sa demi-vie est appelée « horloge au carbone ». L’horloge au carbone peut permettre de déterminer l’âge des fossiles datant de moins de 20 000 ans.
Les archéologues chinois ont utilisé cette méthode pour mesurer le couvre-plancher en cèdre de la tombe Han n° 1 de Maoling et ont déterminé que la tombe remontait à 2130 ans. Les documents historiques ont également confirmé que la tombe datait de la fin de la dynastie Han occidentale, il y a environ 2100 ans. Le chimiste américain Libby a mis au point cette méthode et a reçu le prix Nobel de chimie en 1960.