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太陽表面5500℃,宇宙中有千萬億顆太陽,太空卻接近絕對(duì)零度?

隨著北半球集體進(jìn)入夏季,各國(guó)都開始遭受高溫的炙烤,科威特70攝氏度,美國(guó)和加拿大50攝氏度,我國(guó)則以35攝氏度以上的高溫天氣最為常見。

而高溫天氣最直接的推手,就是距離地球1.5億公里的太陽,是它在用內(nèi)部核聚變釋放的光和熱,45億年如一日地加熱地球,盡管地球只接受了太陽輻射能量的22億分之一,但也足以讓我們感到炎熱了。

不過令人感到奇怪的是,雖然太陽的表面溫度就達(dá)到了5500攝氏度,地球的平均氣溫也有15攝氏度,但在地球和太陽之間1.5億公里的太空中,溫度卻始終接近絕對(duì)零度,而且放眼整個(gè)宇宙,雖然恒星的數(shù)量達(dá)到了千萬億甚至萬萬億顆,整個(gè)宇宙空間的背景溫度卻只有2.7k,也就是零下273攝氏度左右。

那么問題來了,為什么在太陽能隔著1.5億公里加熱地球的情況下,太空中的溫度還如此之低呢?

溫度的本質(zhì)

100多年前,隨著原子核內(nèi)部的秘密被科學(xué)家們揭開,太陽的能量來源也被確認(rèn)為“氫元素核聚變”,以熱輻射的形式在宇宙中傳播。

而熱輻射這種熱傳導(dǎo)方式,最大的特點(diǎn)就是需要“介質(zhì)”才能傳遞熱量,在地球上“介質(zhì)”就是大氣層內(nèi)海量空氣分子,這些分子吸收太陽輻射能量后就開始劇烈運(yùn)動(dòng),當(dāng)整個(gè)地球大氣層的分子都開始運(yùn)動(dòng)后,獲得太陽輻射能量的空氣分子,就會(huì)以熱傳導(dǎo)的形式把一部分熱量傳給地面,或者其他溫度比自己低的物體。

在每立方厘米只有幾個(gè)原子的太空中,太陽輻射的能量根本找不到“介質(zhì)”來傳遞,寥寥幾個(gè)原子再怎么高速運(yùn)動(dòng),也無法加熱整個(gè)宇宙空間。

但太空不熱并不代表太空就很冷,雖然這句話像病句,但如果不考慮真空因素的話,人體直接暴露在太空后,寥寥幾個(gè)原子是帶不走人的熱量的,而且人體溫本來也就不高,輻射散熱短時(shí)間內(nèi)也無法讓人體結(jié)冰。

真正帶走溫度的,其實(shí)也就只是真空,因?yàn)檎婵諘?huì)讓液體蒸發(fā)進(jìn)而帶走熱量,溫度迅速降低后就會(huì)結(jié)冰,不論是水還是宇航員,在真空環(huán)境的宇宙中都會(huì)先蒸發(fā)再結(jié)冰。

地球的溫度

雖然地球的平均溫度是15攝氏度,但因?yàn)榈厍虻淖赞D(zhuǎn)軸是傾斜的,所以太陽光在各個(gè)緯度上的“強(qiáng)度”也不一樣,當(dāng)太陽直射北回歸線時(shí),北半球就將迎來夏至進(jìn)入夏季,同時(shí)南半球也將迎來冬至進(jìn)入冬季。

最典型的例子就是我國(guó)和澳大利亞,位于世界地圖“正下方”的澳大利亞季節(jié)和我們剛好相反,我們過夏天的時(shí)候澳大利亞正是冬天,我們過冬天的時(shí)候澳大利亞就是夏天。

從科學(xué)角度來看,地球與其說是被太陽曬熱的,不如說是被大氣層捂熱的,因?yàn)榇髿鈱永卫捂i住了地球的大部分熱量,而火星之所以那么冷,金星之所以那么熱,就是因?yàn)榍罢叩拇髿鈱犹,后者的大氣層太厚?/p>

但隨著近兩個(gè)世紀(jì)以來人類世界的工業(yè)化,目前地球大氣層內(nèi)的溫室氣體正在越積越多,整個(gè)地球氣候也已經(jīng)受到了影響,雖然還未融化冰川淹沒島國(guó),但極冷和極熱天氣,以及反常暴雨和高溫,確實(shí)越來多了。

根據(jù)霍金生前的預(yù)言,如果地球大氣中的溫室氣體繼續(xù)增加,那么熱量就會(huì)被鎖死在大氣層內(nèi),逐漸讓地球變成一個(gè)蒸籠,平均溫度也將由現(xiàn)在的15攝氏度,升高至450攝氏度,到時(shí)候地球就將變成第二個(gè)金星。

而人類眼下能做的就是多種樹,多吸收二氧化碳,多發(fā)展清潔能源,爭(zhēng)取把全球變暖的趨勢(shì)停下來,同時(shí)大力發(fā)展宇航技術(shù),在資源耗盡之前離開地球,進(jìn)入廣闊宇宙尋找新家園。

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