宇宙中有無數顆太陽發出巨大的光和熱為啥太空還如此寒冷?

宇宙 地球 體育 時空通訊 2019-04-06
宇宙中有無數顆太陽發出巨大的光和熱為啥太空還如此寒冷?

宇宙是個很大很大的空間,包括了無數的恆星和各種天體,我們太陽在宇宙中是一個很渺小很渺小的天體,渺小的可以忽略不計。

太陽表面溫度在6000度左右(攝氏度,後同),這還只是太陽的表面溫度,不能代表太陽的全部溫度。

太陽中心溫度為1500萬度,靠源源不斷的核聚變不斷往外部釋放著能量,太陽表面溫度只是一層面膜,隨便爆發幾個耀斑和日冕噴射都有幾十上百萬度。但這只是在太陽附近,稍遠就很冷很冷了。

我們銀河系有數千億顆恆星,每一顆恆星都是一個太陽,這麼多的太陽不斷的放射著能量,怎麼太空中還是很冷很冷呢?這種冷可不比我麼地球冬天的感覺,那是一種無法比擬的冷,冷到接近絕對零度。

絕對零度是多少?就是0K,又叫零開爾文。開爾文代表熱力學溫度,是科學界常用的溫度度標,零開爾文(0K)就等於-273.15攝氏度,這是溫度的禁區,這個宇宙沒有達到這個溫度的物體,更沒有比這更低的溫度。

而宇宙微波背景輻射為3K,也就是-270度左右。這是從138.2億年前宇宙大爆炸的至熱到今天降低到的溫度。

宇宙中有無數顆太陽發出巨大的光和熱為啥太空還如此寒冷?

溫度的本質是分子運動,也可以說粒子的運動。分子粒子運動得越激烈,溫度就越高。

但要感受到分子運動的熱量,還需要分子粒子的密度,因此粒子密度越高,運動越激烈,人們感受到的溫度就越高,反之就越冷。

地球表面,空氣密度很高,達到一個立方厘米有2.6875*10^19個空氣分子(約270億億個),因此能夠與太陽輻射交換和儲存能量,讓人們感到溫度的高低。

但到了高空,空氣分子就很稀薄了。到達1000公里高度,空氣分子只有地表的1億億分之一了,因此雖然這裡是地球大氣層熱層,粒子溫度可以達到一兩千度,但如果拿個溫度計去測量是感覺不到的,因為那裡的粒子太稀薄,很難撞到溫度計,因此實際測量出來的溫度(太陽不直射的情況下)會在零下200度左右。

越到遠離天體的太空,粒子就越來越少,而到了太空深處,每個立方厘米就只有幾個粒子了,甚至一個立方米才有幾個粒子。這種地方怎麼能夠熱的起來呢?

宇宙中有無數顆太陽發出巨大的光和熱為啥太空還如此寒冷?

這就是宇宙中雖然有無數的恆星,它們源源不斷輻射著電磁波,而宇宙空間依然很冷的原因。

每個恆星的能量都是以電磁輻射的方式傳播,但這種傳播在宇宙真空中是不受阻擾的,只有遇到粒子時,才會進行能量轉換,同時激發粒子的動能,溫度上升。太空中粒子極其稀少,這就是太空溫度低的原因。

或許某個接受到能量的粒子溫度並不低,但由於太稀少,是很難覺察出來的。

當太陽電磁輻射到達地球大氣層時,隨著大氣層空氣分子密度越來越大,感覺到的溫度和熱度就會越來越高。這也是有些人問為什麼到了高山,距離太陽更近了,反而會溫度很低,甚至終年冰雪覆蓋的答案。比如珠穆朗瑪峰,離太陽近了這點距離完全可以忽略不計,但空氣稀薄了將近70%,這才是變冷的原因。

太陽溫度再高,在遙遠的太空沒有物質來承接這種能源,怎麼會有不冷呢?

就是這樣,歡迎大家共同探討。

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