我們都知道,地球的能量幾乎都來自于太陽。太陽的概況達到了5500度,距離地球有1.5億公里,卻可以或許把地球都給曬熱了,那么問題就來了,為什么太空倒是冷冰冰的?
今天,我們就來聊一聊這個問題。
太陽的溫度來自于哪?
關于這個問題,其實我們就得先從太陽說起。太陽是太陽系中最大的天體,這個“大”不僅表現在太陽的體積上,更表現在它的質量上,它占有了整個太陽系99.86%以上的質量。
恰是因為太陽龐大的質量,在引力的感化下,太陽的內核的溫度和壓強急劇升高,可以達到1500萬度,200多萬個尺度大氣壓。這使得太陽并非是我們常見的氣態、固態或者液態。因為電子獲得了足夠多的能量,使得電子離開了原子核的束厄局促。于是,太陽內部其實是粒子處處亂串的狀況,此中有電子,原子核,光子等,這種狀況也被我們稱為等離子態。
在量子隧穿效應以及弱彼此感化下的加持下,氫原子核和氫原子核就可以發生核聚變反映,出產氦原子核,并且是遲緩地發生,這個階段可以持續100億年的時候,不是像氫彈那樣一會兒全炸了。
在太陽內核發生核聚變的過程中,每發生3個光子,就會發生2個中微子,中微子會直接傳布出來,地球時時刻刻城市被大量的太陽中微子所穿過。
因為太陽是等離子態,是以,當太陽內核發生光子后,光子會因為電磁彼此感化的存在,需要磕磕碰碰才能抵達太陽概況,最終奔標的目的浩瀚的宇宙。從太陽內核到太陽概況,有一些科學家預估平均需要14萬年的時候,而從太陽概況低到地球則只需要8分20秒。
太空是絕對零度嗎?
要知道,日地距離是太陽半徑的200多倍。整個日地距離上的宇宙空間,其實都接近于絕對零度,但并不是絕對零度。籌辦地來說,太空的真實溫度是接近于2.72K,也就是比絕對零度高2.72度。為什么會是這樣呢?
我們都知道,宇宙發源于一次大爆炸。大爆炸之后,宇宙的溫度極其高。同時宇宙在發生猛烈地膨脹,跟著空間的膨脹,溫度也鄙人降。
早期的宇宙有點近似于太陽的狀況,是一鍋粒子湯,此中光子也近似于在太陽內的環境,被束厄局促在這鍋粒子湯傍邊沒有法子出來。后來,跟著溫度降到了2700度,也就是宇宙大爆炸后38萬年的時辰。此時電子和原子核構成了完當作的原子布局,光子也起頭穿行于宇宙傍邊。跟著宇宙繼續的膨脹,宇宙還在繼續降溫,這個溫度其實就是大爆炸時的余溫。
至今,這個余溫降到了2.72K,是遍布全天的布景輻射。是以,我們也管它叫做宇宙微波布景輻射。現在,科學家還可以經由過程各類法子來不雅測到它,而且還可以或許一步步地切確不雅測數據,不竭地進行迭代。
因為宇宙微波布景輻射的存在,太空的溫度應該就是宇宙微波布景輻射的溫度。不外,若是您真的那個溫度計去量,您必然會很掉望,因為溫度計底子不會呈現示數。那問題到底出在哪里?
要領會這個問題,我們就得先搞懂:溫度到底是什么?或者,我們其實應該弄清晰:熱到底是什么?
從微不雅視角來看,溫度的素質其實是微不雅粒子熱活動的猛烈水平。我們都知道,萬物都是由粒子組成的。而粒子現實上并不是整整潔齊地擺列在一路的。而是混亂無章地在活動。
科學家就發現,物體的溫度越高,從整體上來看,組成物體的粒子的熱活動就越猛烈。
可是,這里有個前提,那就是宏不雅要表現出溫度,其實是需要成立在“足夠多的粒子數”之上的。若是沒有足夠多的粒子數,現實上溫度就很難閃現出來。
而太空是真的空曠,按照普朗克衛星最新的探測成果來看,宇宙在大標準上是平展的,而且我們可以經由過程宇宙學理論計較出宇宙的平均密度。今朝來看,宇宙的平均密度大要是0.9*10^-29g/cm^3,要知道的空氣的密度都有1.293g/cm^3,也就是說兩者相差了10^29,29個數目級。具體有多夸張呢?
這個大要就是一立方米內只有一個氫原子的程度。所以,太空幾乎是接近于真空狀況的。是以,太空是表現不出什么溫度來的。也就是說,若是有人不幸在沒有穿宇航服的環境下表露在太空中,他不會被凍死,而應該是被憋死。
太陽是若何把“熱”傳給地球的?
知道了這些,我們就會大白,因為太空接近于真空狀況,是以,太陽發生的光子在穿越宇宙空間的過程中,根基不會碰到什么阻礙。而當這些光子低到地球時,地球是一個密度比擬太空要大得多的天體,是由大量的物質粒子組成的。是以,太陽所發生的光子可以直接被地球所操縱,轉化為粒子的熱活動的動能。
本地球被太陽照射的處所,粒子的熱活動變得猛烈時,這個處所的溫度也就變高了。所以,恰是因為太空中的物質密度太低,才使得太陽的“光”可以直接傳布到地球上,而地球之所以可以會被曬熱,素質上就是因為地球擁有足夠多的物質粒子。
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