太空有溫度嗎? 太空的溫度有多少?
時(shí)間:2017-01-11 12:48 來源:怪羅科普 責(zé)任編輯:沫朵
原標(biāo)題:太空有溫度嗎? 太空的溫度有多少?
宇宙空間浩瀚無際,如果未來有機(jī)會(huì)造訪外太空,你需要裹上什么?地球上最冷的城市是俄羅斯的雅庫(kù)茨克,全年平均氣溫約零下50攝氏度。雖然這可能看起來很極端,但太空也許會(huì)比這更冷一點(diǎn),所以上太空前別忘了多穿點(diǎn)……
當(dāng)然,如果只是在太空船上不穿宇航服,那不必?fù)?dān)心任何這些嚴(yán)寒刺骨的溫度,因?yàn)樘沾臏囟仁鞘艿綗峥刂频。但在沒有熱控制的太空中,溫度開始變得有點(diǎn)瘋狂。例如,國(guó)際空間站的向陽側(cè)可以達(dá)到約121攝氏度的高溫,而背陽側(cè)的溫度卻低至零下157攝氏度的低溫。感謝空調(diào)吧!然而,在我們回答“外太空的溫度是多少?”的這個(gè)問題之前,先要來了解一些事實(shí)……
太空沒有溫度
從根本上說,溫度是物體的熱度或冷度多少的量度。另一方面,熱是物體內(nèi)的分子總動(dòng)能。本質(zhì)上,溫度是物體的平均熱量。然而,在近乎真空的太空之中,物質(zhì)密度低至每立方米1個(gè)原子,而相比之下,每立方米的地球大氣含有10^21個(gè)原子。
鑒于如此之少的粒子,測(cè)量真空的溫度幾乎沒有意義。盡管如此,科學(xué)家還是會(huì)嘗試確定外太空的溫度是多少。
太空有多冷?
宇宙中最冷的可能溫度為“ 零度”。 零度的值為零下273.15攝氏度,或簡(jiǎn)單地為0開爾文(K)。在 零度時(shí),分子的熱運(yùn)動(dòng)停止,也就無法產(chǎn)生熱量。理論上,物質(zhì)不可能達(dá)到這個(gè)溫度,因?yàn)槿魏慰臻g都有能量的存在,勢(shì)必會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換。此外,根據(jù)量子力學(xué)的海森堡不確定性原理(不可能同時(shí)知道一個(gè)粒子的速度和位置),粒子無法 靜止,因此 零度無法達(dá)到。
那么,太空的溫度是多少?
假設(shè)我們把一根非常 的溫度計(jì)帶到太空中。那里有來自太陽的氣體、塵埃和電離粒子(被稱為太陽風(fēng))飛來飛去,但這些粒子相隔極其遙遠(yuǎn),如果有的話,也只有極少數(shù)粒子會(huì)撞到溫度計(jì)上。即使粒子撞上了,它們實(shí)際也很冷。慢慢地,溫度計(jì)開始散發(fā)其熱量。它記錄的溫度將不斷降低,直到它達(dá)到約2.73 K(零下270.42攝氏度)的溫度,這就是宇宙微波背景輻射的溫度。
宇宙微波背景輻射是宇宙史上最猛烈爆炸的熱殘余:宇宙大爆炸。時(shí)間和空間就誕生于這起大事件,而來自于此的光子今天仍然在宇宙中彌漫,造成輕微的無線電干擾并加熱太空溫度計(jì)?偠灾,我們可以說,宇宙空間的平均溫度是2.73 K。所以感謝宇宙大爆炸,這138億年來持續(xù)溫暖著我們。
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