太阳表面温度5500度,地球都晒热了,为什么太空却接近绝对零度?
在古埃及神话中,太阳被誉为“万光之源”,其依靠着自身不断对外散发的光芒,掌控者宇宙的白与夜、冷与暖;在古埃及人的认知中,太阳不仅具有创造世界万物的本事,也能瞬间将其毁灭。
这种神话般的推论在一定程度上概括了太阳,作为太阳系的中心天体,可以说其他全部行星的生存条件都是由太阳创造,这其中自然也包括了我们的家园地球。
太阳表面温度达到了惊人的5500度,这些太阳光将距离约1.5亿公里的地球晒得暖热,同时也为地球生物的生存提供了能量。
可始终让我们疑惑不解的是, 太阳连1.5亿公里外的地球都能晒热,为何太阳光途经太空时却没有丝毫热量的泄露,导致太空几乎接近绝对零度呢 ?这就是我们今天要讨论的话题。
从肉眼中朝着天空观看, 太阳就像是一颗散发着光芒的大火球 ,它以炽热的高温影响着太阳系的全部天体。但这里也就提出了一个疑问, 太阳的高温到底来自于哪 ?
众所周知, 火焰燃烧的三要素是燃料、热量和氧气 ,可太阳作为恒星天体并没有这些所谓的先导条件,况且即便是有,太阳本身携带的燃料也不足以支撑其燃烧46亿年之久。
在很长一段时间里, 关于太阳燃烧原理的研究让众多科学家感觉毫无希望 ,他们找不到一条解释真理的道路,或者说凭借现有的数学规律无法去探究太阳之谜,直到 核物理理论 被提出后,这才给科学家们打开了新世界的大门。
简单来说,核物理的存在让科学家意识到, 宇宙中或许存在着一种难以想象的能量 。在物理大神爱因斯坦质能等价方程的协助下,科学家越发肯定的认为: 质量蕴含着巨大的能量,太阳正是利用其质量产生的核聚变来发光发热 。
不过最早这一概念并不被科学界所接受,这是因为 核聚变产生的条件及其苛刻 ,如果以人类文明现有的科学技术下,需要将一颗原子弹引爆, 在接近1亿度的高温环节下创造出核聚变的可能。
可是根据当时观测的数据来看, 太阳表面温度仅仅只有5500度 ,即便是其 内核温度也才1500万度 ,这距离达到1亿度的标准远远不足,又怎么会产生核聚变而释放巨大能量呢?
这就需要提到另外一个理论: 量子隧穿效应 。所谓量子隧穿效应, 等微观粒子能够穿入或穿越位势垒的量子行为,尽管位势垒的高度大于粒子的总能量。
这个理论应用在太阳身上就很容易解释其产生核聚变的原因了。虽然太阳的温度未达标准,但由于太阳的质量过于巨大, 几乎占据整个太阳系的99.86% 。
在引力的作用下,即便单个粒子产生核聚变的概率小到可怜,但如果将视角拉回到整个太阳系,太阳被核聚变点燃的概率几乎是100%,这也是为何太阳直到如今仍然能发光发热。
在太阳发生核聚变的过程中,会有光子和中微子持续向整个太阳系扩散开来,当光子穿过太空的星云抵达地球时,就会给地球带来光和热,这也是一切地球生命的开始。
不过奇怪的是, 既然太阳散发的光子能晒热地球,为何在途径太空时未能将太空“暖热”呢? 以至于整个太空都处于一种绝对零度的状态。
其实要回答这个问题并不复杂,我们首先要明白什么才是温度的概念,或者说得直白一些, 我们人体能感觉到的热量,到底是以什么样的方式存在着 。
现代物理学认为: 温度就是物体分子热运动的剧烈程度,物体产生的温度越高,其分子热运动就越剧 烈。从这里我们也能看出,想要热量上升一定离不开两个条件:一是足够多的 物体分子 ,二是分子在做 剧烈运动 。
而地球正是个密度远高于太空的天体,其成分是由大量的物质分子所构成。
当太阳散发出的光子到达地球表面时,会引起地球分子的剧烈运动 ,所及之处自然会使其感到温度升高,这也是我们能感觉到热量的原因。
但太空却不一样,根据普朗克卫星探测出的结果显示, 就目前宇宙的密度而言,其氢原子的数量在一平方米内不到一个 。换而言之, 太空中几乎没有任何物质可言 ,它的空旷远远超出我们想象。
这也是太阳无法晒热太空的原因,因为它根本无满足温度产生的基本条件: 太空中没有足够多的物体分子,同样也无法在光子的途经道路上做热运动。
就好像失恋的你准备发信息挽回女友一样,不管你说的怎么天花乱坠,谁知道因为信号原因人家根本接收不到你的信息,这不就是在做无用功吗?
因为缺乏先导条件,你没办法挽回女友,而太阳的热量同样无法暖热太空。
不过实际上,太空本身还是带有一定温度的,这个温度源自于宇宙大爆炸后空间膨胀导致的持续降温。
截止到今天,这个温度差不多下降到了 零下270.3 ,也就是比绝对零度高了约2.85度,这也就 几乎接近绝对零度 了。
有意思的是,如果我们裸露在太空中,也绝对不会因为太冷而冻死,而是活活被憋死, 因为太空中没有任何物质,寒冷在这里已经没有了意义 。