太阳表面温度接近6000℃,地球都晒热了,太空为何却接近绝对零度?


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综述承载着熊熊燃烧太阳的宇宙空间为何却寒冷至极?为何相距上亿距离外的地球却有幸拥抱这一温热?又是什么样的条件造就了绝对零度的诞生?
也许 , 热传导理论就是解开这个谜题的钥匙……

滚烫燃烧的火球-太阳太阳——一个巨大而炽热的气体星球 , 气体极高的密度和质量导致了其内部高温高压的环境 , 也使得其氢原子随时且剧烈地产生着热核反应 , 时刻向外释放着近千亿颗巨型氢弹同时爆炸的巨大能量 。
那么那颗悬挂在我们头上长达百亿年的生命火球究竟有多热呢?
首位对太阳温度进行实验估算的是俄国天文学家采拉斯基 , 他受到聚焦实验的启发 , 通过观察金属片来初步判断出太阳温度至少高达3500摄氏度 。

1879年 , 科学家奥地利物理学家斯特凡发现了玻尔兹曼定律 , 证实了任何物体温度和辐射量间的正比例关系 , 并借此推算出太阳表面温度或高达6000摄氏度 。

现代科学家们利用波谱定律对太阳温度进行测算 , 推断结果显示为5499 ℃;随后又利用著名理论普朗克黑体辐射定律进行验算 , 两者结论相互佐证 。
因此 , 5499 ℃被各官方认可并采用 , 成为太阳表面温度的标准答案 。
不过这还不算什么 , 相比之下太阳核心的温度高达1600万摄氏度 。

冰冷的太空宇宙-绝对零度太阳时刻向太空迸发它的巨大热量 , 但奇特的状况却是 , 太空不但没有受到太阳高温的影响变得炎热无比 , 反而却出了绝对零度的极冷现象 , 这是怎么回事呢?
首先 , 我们应该了解一下什么是绝对零度?
绝对零度是热力学的最低温度 , 热力学温标是开尔文 , 符号为K , 绝对零度就是开氏零度 , 约为-273.15℃ 。 然而 , 绝对零度只是理论上的下限值 , 只能无限逼近 , 是不可能达到的最低温度 。

其次 , 为什么太空能不受太阳热量影响 , 直逼绝对零度呢?那就势必要先了解一下热传递现象 。
热传递 , 是指由于温度差引起的热能传递现象 , 主要存在着三种基本形式:热传导、热对流和热辐射 。

第一种:热传导 。 任何形式的高温物体热量沿介质传送给低温物体 , 例如我们冬天抱着暖手袋取暖、夏天把冰块放进饮料中 。
第二种:热对流 。 这种方式靠液体或气体的流动来传热 , 传热必须同时满足两个条件:一是物质可以流动 , 二是加热方式必须能促使物质流动 。 例如使用在家使用电磁炉烧水、常见的冰箱制冷原理 。
第三种:热辐射 。 这种方式不需要任何介质 , 通过靠自身辐射方式传热 。 例如用火炉进行取暖 , 而太阳传热也正是通过热辐射这种方式 。

值得注意的是 , 前两种方式都需要通过介质传播 , 而只有第三种热辐射可以不通过介质 , 在真空中进行传播 。
但宇宙是一个真空环境 , 太阳热量在宇宙中是怎么进行的呢?真空下的宇宙为何不热呢?

茫茫宇宙 , 极大的空间间隔中是几乎没有物质存在的 , 因此 , 宇宙其实是一个接近真空状态的环境——最低可达到每立方米仅仅几百个原子的程度 。
这种情况下 , 原子之间几乎无法发生接触 , 也很难相互传热 。
此外 , 宇宙的空间仍然不断膨胀 , 原子之间的距离还在持续扩大 , 原子密度不断下降 , 这进一步导致太空中的“温度”接近绝对零度 。

热辐射是以电磁波的形式传递的 , 虽然它可以不受真空的环境影响在宇宙中传播 , 但是它的能量却必须需要接受载体 , 空旷的宇宙环境只能成为太阳传热的途径 , 却无法实实在在接受这份光热 。

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