外太空為什么是冷的，溫度都被誰(shuí)吸走了？
外太空為什么是冷的，溫度都被誰(shuí)吸走了？
我們的宇宙大約有130億歲了。大家應(yīng)該知道，宇宙誕生于奇點(diǎn)大爆炸。宇宙誕生時(shí)，密度極高，溫度極高。但是隨著宇宙的緩慢膨脹，分子開(kāi)始向更廣闊的空間擴(kuò)散，所以它們之間的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，相互碰撞變得困難，于是宇宙的溫度開(kāi)始下降。
太陽(yáng)作為我們恒星的熱源，以光和熱的形式釋放能量并傳輸?shù)教?，但只有靠近太?yáng)的天體，比如最典型的地球，才能真正接收到這些輻射能。
但是也有例外，以離太陽(yáng)的距離來(lái)決定溫度，比如外太空.
外太空冷到零下100多度，甚至零下200多度。我們很多人會(huì)認(rèn)為，太陽(yáng)光到達(dá)地球時(shí)，明顯是穿過(guò)了外太空。為什么外太空這么冷？而離太陽(yáng)更遠(yuǎn)的地球是溫暖的？首先，讓我們 讓我們來(lái)了解一下溫度。在日常生活中，溫度是你個(gè)人的感覺(jué)，或者是溫度計(jì)上的數(shù)字。其實(shí)科學(xué)的解釋是，溫度是指分子的運(yùn)動(dòng)，分子是組成一切的微小粒子。我們可以 肉眼看不到它們，但是當(dāng)分子運(yùn)動(dòng)激烈，相互碰撞時(shí)，此時(shí)溫度會(huì)非常高?？傊瑴囟扰c分子運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度有關(guān)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，微觀粒子運(yùn)動(dòng)的速度決定了溫度。
外太空之所以這么冷，是因?yàn)橥馓站拖褚粋€(gè)巨大的保溫瓶，一個(gè)完美的絕緣體，所以太空中的氣體分子太少，距離太遠(yuǎn)，無(wú)法碰撞。
熱量傳播的前提是有傳播介質(zhì)，而外太空幾乎什么都沒(méi)有，相當(dāng)于完全真空的環(huán)境，沒(méi)有粒子介質(zhì)向其傳導(dǎo)熱量，所以即使是來(lái)自隨手可得的太陽(yáng)的熱量也能 t擴(kuò)散，這可以解釋為什么外太空這么冷。
如果有這么多恒星，為什么太空會(huì)很冷呢？
地球上的主要熱源是來(lái)自太陽(yáng)的輻射能。從地球到太陽(yáng)的平均距離是1.5億公里。
在這個(gè)距離上，中午的溫度是大多數(shù)人難以忍受的。
晚上，太陽(yáng)不會(huì)。沒(méi)有直接的輻射，所以我們感覺(jué)冷。大約8分鐘后，地球收到了太陽(yáng)輻射的能量。
在冥王星之外的空間，太陽(yáng)離我們很遠(yuǎn)，太陽(yáng)的直接輻射產(chǎn)生的輻射能很少。太陽(yáng)輻射能量到達(dá)冥王星需要4.5小時(shí)。
輻射能量與從輻射源到輻射源的距離的平方成反比。這是由平方反比定律推導(dǎo)出來(lái)的。
在3倍于原始半徑r的距離處，光的強(qiáng)度比在1的距離處小9倍。
回到你的問(wèn)題，外太空有無(wú)數(shù)顆恒星，但它們之間的距離是太陽(yáng)和冥王星之間距離的1000倍。在這個(gè)距離上，光的強(qiáng)度降低到可以忽略不計(jì)的熱量，就是外太空那個(gè)點(diǎn)上的一個(gè)人。
想想我們的太陽(yáng)系。
離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的天體，也就是冥王星前方不遠(yuǎn)處的矮行星，獲得的太陽(yáng)輻射最少。有數(shù)十億顆恒星，但它們并不是均勻分布在太空中，向四面八方散發(fā)熱量。而且，因?yàn)橛钪嬲诩铀倥蛎?恒星與其他物體之間的距離增加，它們所能釋放的能量在太空中是有限的。
恒星也會(huì)老化，最終消失在黑洞中。因?yàn)楹诙椿厥账械奈镔|(zhì)，沒(méi)有任何東西可以逃逸，所以無(wú)法形成另一顆恒星。如果另一顆恒星足夠靠近并圍繞它運(yùn)行，它們最終會(huì)安靜地碰撞并合并，不會(huì)留下任何痕跡。所以你看到問(wèn)題了，有一個(gè)超大質(zhì)量黑洞是恒星消耗能量造成的。
此外，如果熱量被拋向四面八方，生命的可能性就開(kāi)始成為問(wèn)題。
宇宙的詩(shī)意結(jié)構(gòu)。從數(shù)學(xué)上講，地球到最近恒星的距離約為4.367光年。這是一段非常長(zhǎng)的距離，我們從那顆恒星接收到的輻射能量非常小。在外太空也是如此。
最近的恒星發(fā)出的輻射能可以忽略不計(jì)。
太空中很冷嗎？為什么？
是的，太空中非常冷。太空中的溫度是-270，只比絕對(duì)零度高不到3。
宇宙中有無(wú)數(shù)的恒星散發(fā)著熱量，但是太空中的溫度卻極低，這是溫度本身的原因。
溫度是通過(guò)物質(zhì)中粒子(原子或分子)的熱運(yùn)動(dòng)來(lái)揭示的。熱運(yùn)動(dòng)越大，溫度越高。陽(yáng)光和所有的恒星都在發(fā)出各種各樣的輻射，這些輻射或多或少地帶有能量。當(dāng)輻射被物體吸收后，輻射本身的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為物體粒子的內(nèi)能，使這些粒子運(yùn)動(dòng)起來(lái)。輻射吸收的能量越多，粒子運(yùn)動(dòng)的程度就越大，對(duì)外顯示的溫度就越高。在陽(yáng)光的照射下，地球表面會(huì)變熱并感到溫暖，因?yàn)榈厍蛏系目諝夥肿?美國(guó)的大氣層從太陽(yáng)輻射中吸收能量，空氣分子的熱運(yùn)動(dòng)程度會(huì)增加，溫度也會(huì)升高。
在陽(yáng)光照射下，地面溫度也會(huì)升高，因?yàn)橥寥篮蛶r石吸收了太陽(yáng)輻射的能量，土壤和巖石中的分子等顆粒處于熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。但是太空中的真空，沒(méi)有物質(zhì)粒子，沒(méi)有這些粒子的熱運(yùn)動(dòng)，所以太空中的溫度很低，感覺(jué)很冷。其實(shí)太空中還是有少數(shù)粒子的，只是太少了，每立方米只有幾個(gè)，能吸收的能量太少，所以離絕對(duì)零度只有不到3的溫度。
外太空為何是冰冷的呢？
gt;很多人都有這樣的疑問(wèn)，太陽(yáng)光跨越1.5億公里的距離來(lái)到地球表面，讓地球保持一個(gè)穩(wěn)定的溫度范圍、有穩(wěn)定液態(tài)水的存在，因此地球上才會(huì)有生命的誕生以及文明的發(fā)展。但太空中確是黑暗寒冷的，這個(gè)熱量是如何傳遞到地球之上的哪？
宇宙中最常見(jiàn)的天體就是恒星了，每天晚上仰望星空看到的99%以上的星星都是銀河系內(nèi)我們附近的恒星，只有少數(shù)幾顆是太陽(yáng)系內(nèi)的行星。
僅僅在銀河系內(nèi)就包含著2000多億顆恒星，因?yàn)閮?nèi)核處在自身的引力塌陷作用下發(fā)生核聚變，以光和熱的形式釋放出能量，傳遞到宇宙空間中，但真正接收到這些輻射能量的僅僅是距離恒星較近的天體，太陽(yáng)系內(nèi)最典型的就是地球了。
而木星距離太陽(yáng)大約5.97億個(gè)天文單位，但其表面溫度就低至零下170攝氏度。
距離恒星越遠(yuǎn)接收到的太陽(yáng)輻射能就越少了，那么天體表面上的溫度就會(huì)越低。但終歸是高于宇宙空間溫度的，這就是很多人好奇的地方，為什么光線穿過(guò)外太空加熱了地球，而外太空依然是寒冷和黑暗的哪？
實(shí)際上道理非常簡(jiǎn)單，從其名字就可以看出來(lái)了，本質(zhì)上就是因?yàn)椤疤铡?，宇宙空間中幾乎是接近于絕對(duì)真空的，既然沒(méi)有物質(zhì)自然就不會(huì)被加熱。物體的溫度從微觀角度來(lái)看，就是分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度，運(yùn)動(dòng)的越劇烈溫度就越高，但是太空中根本沒(méi)有物質(zhì)的存在，是無(wú)法吸收光子升溫的。
任何物體只要溫度低于周?chē)h(huán)境，那么就會(huì)自然的輻射出能量，向周?chē)h(huán)境中傳遞，熱傳遞主要有三種基本形式：熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對(duì)流，其中太陽(yáng)光攜帶能量在太空中不存在熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流，只存在熱輻射。這種方式可以不通過(guò)接觸就可以跨越宇宙空間進(jìn)行熱量傳遞。因此大多數(shù)恒星都以光輻射的方式在傳遞著它的熱量，而太空中接近于絕對(duì)真空，光在其中過(guò)既不被吸收也會(huì)少傳遞熱量，因此太空就是寒冷黑暗的。
就是因?yàn)樘战咏诮^對(duì)真空無(wú)法吸收熱量，即使宇宙中有著數(shù)不勝數(shù)的恒星，它們的光線時(shí)刻穿梭在宇宙空間中，但太空的溫度依然很低寒冷黑暗，最后這些光跨越時(shí)空來(lái)到其它天體表面，例如太陽(yáng)光就跨越了1.5億公里的距離來(lái)到地球，通過(guò)熱輻射來(lái)給地球加熱。
當(dāng)宇航員進(jìn)入外太空需要穿上宇航服，這些服裝可以用來(lái)保溫，雖然太空中的溫度非常低，接近于絕對(duì)零度，但實(shí)際在外太空失去溫度是挺難得的一件事情，因?yàn)槿N熱的傳遞方式只有熱輻射在起作用，因此整體來(lái)說(shuō)降溫的速度會(huì)有一些慢，只能慢慢的向外太空輻射自己的熱量。要記住一個(gè)概念，說(shuō)溫度都是在說(shuō)某個(gè)物體，“真空的溫度”沒(méi)有這樣的概念。
外太空即使每天陽(yáng)光穿梭，但接近真空自然也就不會(huì)吸收太陽(yáng)光的輻射能了。
