太陽溫度高達5000度,為什么宇宙還是冷的?
網友解答: 宇宙是個很大很大的空間,包括了無數(shù)的恒星和各種天體,太陽在宇宙中是一個很渺小很渺小的天體,渺小的可以忽略不計,那么宇宙的冷暖與太陽溫度高達5000度有什么關系呢?我不知道這個
宇宙是個很大很大的空間,包括了無數(shù)的恒星和各種天體,太陽在宇宙中是一個很渺小很渺小的天體,渺小的可以忽略不計,那么宇宙的冷暖與太陽溫度高達5000度有什么關系呢?
我不知道這個出題者是什么意思,大概是說地球上空的空間很冷吧,這樣說還有點道理。不過要糾正一下,太陽表面溫度在6000度左右(攝氏度,后同),說5000度也無不可。但畢竟這只是太陽的表面溫度,不能代表太陽的全部溫度。
太陽中心溫度為1500萬度,靠源源不斷的核聚變不斷往外部釋放著能量,太陽表面溫度只是一層面膜,隨便爆發(fā)幾個耀斑和日冕噴射都有幾十上百萬度。但這只是在太陽附近,稍遠就很冷很冷了。
我們銀河系有數(shù)千億顆恒星,每一顆恒星都是一個太陽,這么多的太陽不斷的放射著能量,怎么太空中還是很冷很冷呢?這種冷可不比我么地球冬天的感覺,那是一種無法比擬的冷,冷到接近絕對零度。
絕對零度是多少?就是0K,又叫零開爾文。開爾文代表熱力學溫度,是科學界常用的溫度度標,零開爾文(0K)就等于-273.15攝氏度,這是溫度的禁區(qū),這個宇宙沒有達到這個溫度的物體,更沒有比這更低的溫度。
而宇宙微波背景輻射為3K,也就是-270度左右。這是從138.2億年前宇宙大爆炸的至熱到今天降低到的溫度。
溫度的本質是分子運動,也可以說粒子的運動。分子粒子運動得越激烈,溫度就越高。但要感受到分子運動的熱量,還需要分子粒子的密度,因此粒子密度越高,運動越激烈,人們感受到的溫度就越高,反之就越冷。
地球表面,空氣密度很高,達到一個立方厘米有2.6875*10^19個空氣分子(約270億億個),因此能夠與太陽輻射交換和儲存能量,讓人們感到溫度的高低。
但到了高空,空氣分子就很稀薄了。到達1000公里高度,空氣分子只有地表的1億億分之一了,因此雖然這里是地球大氣層熱層,粒子溫度可以達到一兩千度,但如果拿個溫度計去測量是感覺不到的,因為那里的粒子太稀薄,很難撞到溫度計,因此實際測量出來的溫度(太陽不直射的情況下)會在零下200度左右。
越到遠離天體的太空,粒子就越來越少,而到了太空深處,每個立方厘米就只有幾個粒子了,甚至一個立方米才有幾個粒子。這種地方怎么能夠熱的起來呢?
這就是宇宙中雖然有無數(shù)的恒星,它們源源不斷輻射著電磁波,而宇宙空間依然很冷的原因。每個恒星的能量都是以電磁輻射的方式傳播,但這種傳播在宇宙真空中是不受阻擾的,只有遇到粒子時,才會進行能量轉換,同時激發(fā)粒子的動能,溫度上升。太空中粒子極其稀少,這就是太空溫度低的原因。
或許某個接受到能量的粒子溫度并不低,但由于太稀少,是很難覺察出來的。
當太陽電磁輻射到達地球大氣層時,隨著大氣層空氣分子密度越來越大,感覺到的溫度和熱度就會越來越高。這也是有些人問為什么到了高山,距離太陽更近了,反而會溫度很低,甚至終年冰雪覆蓋的答案。比如珠穆朗瑪峰,離太陽近了這點距離完全可以忽略不計,但空氣稀薄了將近70%,這才是變冷的原因。
太陽溫度再高,在遙遠的太空沒有物質來承接這種能源,怎么會有不冷呢?
就是這樣,歡迎大家共同探討。時空通訊原創(chuàng)版權,抄襲可恥,侵權必究。感謝理解支持。 網友解答:太陽的表面溫度高達5500攝氏度,而宇宙中還有很多能夠發(fā)光發(fā)熱的恒星,僅銀河系中最少也有一千億顆恒星,但數(shù)以億計的恒星并沒有把宇宙加熱到很高的溫度。事實上,宇宙的平均溫度非常的低,只比絕對零度高了2.73度,即-270.42攝氏度,這要遠低于恒星的溫度。
首先,需要注意的是,空間本身沒有溫度的概念。因為空間不是物質,而溫度是表征組成物質的原子和分子的熱運動劇烈程度。恒星會發(fā)光,這些光攜帶著能量在真空中傳播,當它們撞上物體時,光的能量會被物體吸收,所以物體的溫度會升高。
整個宇宙之所以很冷,這是因為宇宙空間太空曠了,其中的物質密度極低。宇宙空曠到平均密度只有10^-29克/立方厘米,相當于水的密度(4攝氏度、1個標準大氣壓)的10萬億億億分之一,或者說每立方米中僅有5.9個質子。
在銀河系中,恒星的平均距離大約為4光年。太陽的輻射功率約為3.828×10^26瓦,那么,在距離太陽2光年的地方,每平方米所會接收到的太陽能僅有0.000000085瓦(8.5×10^-8瓦)。這還是充滿恒星的星系的情況,而星系和星系之間存在更為廣闊的星系際空間,那里的物質密度更低,所能接收的熱量還要低得多。
宇宙在誕生之初很小,那時的物質密度極高,并且溫度也極高,達到了理論最高的普朗克溫度(1.4億億億億度)。隨著宇宙的不斷膨脹,溫度逐漸降低。在宇宙誕生只有1000萬至1700萬年的時候,宇宙的平均溫度大約為0度至100度,這意味著生命可能很早就在宇宙中出現(xiàn)了。138億年過去了,經過了大幅度的膨脹,宇宙的平均溫度已經降低至-270.42攝氏度?,F(xiàn)在的這些熱量都是從早期宇宙中殘留下來的,它們被稱為宇宙微波背景輻射。