科学|太阳表面五千度,地球都晒到全球变暖了,为什么太空还是冰冷的?( 二 )


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因为狭义相对论告诉我们 , 粒子运动速度不可能超过光速 , 而我们也无法达到这个速度 , 只有在宇宙大爆炸那一刹那才可能会是这个温度 , 宇宙曾经达到过 , 但不知道维持了多久 , 因为那会还没时间可以计量!

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为什么太空是冰冷的?
我们先简单来了解下温度传递的几种方式 , 传导、对流和辐射 , 太阳和地球之间则只能通过辐射来传递 , 前文了解了温度的本质 , 那么可以来分析下太空为什么会是冰冷的!

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温度的本质是微观粒子的运动 , 所以温度它需要一个载体 , 也就是物质的微观粒子运动 , 太空中理论上就是真空 , 所以根本就不存在所谓的微观粒子 , 因此用温度来形容纯粹的太空是不合理的!

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黄道光(黄道面尘埃反射光)
但在太阳系中的太空 , 仍然有大量的宇宙尘埃 , 再不济还有太阳因为辐射驱动的大量高能质子 , 不过这些无法和地球上即使是空气的中的分子相提并论 , 差了N个数量级 , 因此对于太空我们可以有这样一个结论 , 太空中的粒子温度都很高 , 因为会受到阳光中各种辐射的激发 , 但它们却无法表现出宏观的温度 , 因为总量太少 , 就像地球大气层的热层 , 温度很高 , 但却仍然非常寒冷!

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太空中到底是冷的还是热的?
一个没有微观粒子的区域 , 无法用温度来衡量 , 这个上文中我们都已经解释过了!但人体在太空中仍然会结冰 , 这到底是怎么回事?

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这是因为太空是基本真空的原因 , 人体有水分 , 真空下水分快速蒸发会带走大量的热 , 最终温度迅速降到冰点以下 , 当然朝着太阳那侧会吸收太阳辐射 , 可能会出现焦黑状 , 失水加上强烈的辐射 , 皮肤犹如烧焦了一样!

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另外一个原因是辐射方式也会散热 , 如果太空中丢一个铁块 , 它没有水分 , 无法通过蒸发来降温 , 如果没有太阳辐射给它能量的话 , 它会逐渐向四周辐射能量 , 一直到和宇宙微波背景辐射一致 , 因为在空无一物的太空 , 也有微波背景辐射照耀着它 , 大约是2.725K , 所以这个铁块不会到绝对零度!
延伸阅读:太阳的热量来自哪里?
太阳是一颗黄矮星 , 它的发光原理是中心的氢核聚变!在二十世纪发现核聚变以前 , 甚至科学家都搞不清楚太阳为什么会发光 , 因此还提出了很多可爱的假说 , 比如烧煤的 , 或者重力收缩 , 或者小行星撞击等多种不靠谱的假说!

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1920年时候爱丁顿提出了太阳可能从轻核聚的过程中获得能量 , 后来伽莫夫解决了太阳大小质量中的氕氕通过量子隧穿效应聚变成氘继而发生核聚变的理论突破 , 之后就是汉斯贝特解决了质子链反应和碳氮氧循环 , 因此到上世纪四十年代时 , 科学家基本搞清楚太阳发光的原因了!

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