太陽溫度高達5000度,為什麼宇宙還是冷的?

董其斌


宇宙是個很大很大的空間,包括了無數的恆星和各種天體,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,那麼宇宙的冷暖與太陽溫度高達5000度有什麼關係呢?

我不知道這個出題者是什麼意思,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,後同),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。

我們銀河系有數千億顆恆星,每一顆恆星都是一個太陽,這麼多的太陽不斷的放射著能量,怎麼太空中還是很冷很冷呢?這種冷可不比我麼地球冬天的感覺,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)就等於-273.15攝氏度,這是溫度的禁區,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,因此雖然這裡是地球大氣層熱層,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,因為那裡的粒子太稀薄,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。這種地方怎麼能夠熱的起來呢?

這就是宇宙中雖然有無數的恆星,它們源源不斷輻射著電磁波,而宇宙空間依然很冷的原因。

每個恆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並不低,但由於太稀少,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麼到了高山,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,怎麼會有不冷呢?

就是這樣,歡迎大家共同探討。


時空通訊


太陽的表面溫度高達5500攝氏度,而宇宙中還有很多能夠發光發熱的恆星,僅銀河系中最少也有一千億顆恆星,但數以億計的恆星並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,這要遠低於恆星的溫度。

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,而溫度是表徵組成物質的原子和分子的熱運動劇烈程度。恆星會發光,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,相當於水的密度(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,恆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,那麼,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)。這還是充滿恆星的星系的情況,而星系和星系之間存在更為廣闊的星系際空間,那裡的物質密度更低,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,並且溫度也極高,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。現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。


火星一號


宇宙在誕生之初的時候溫度並不低,氣溫一度曾經超過1000億攝氏度。不過隨著宇宙空間的膨脹,宇宙物質密度被極大稀釋,導致了宇宙的溫度指數式衰減,最終導致宇宙的平均溫度只有2.73K,幾乎接近絕對零度。



當然了,我們所說的只是宇宙平均溫度而已。有些地方的宇宙溫度其實還是挺高的,比如一些物質稠密的區域和恆星周圍。就那我們太陽舉例,太陽內部溫度可達1500萬℃,表面溫度也有5000攝氏度。如果我們膽敢靠近太陽100公里,直接就被考成碳了。即便是在地球太空附近,如過航天器朝向太陽,其表面溫度也會被加熱到100多度。所以由此可見,並不是宇宙所有地方溫度都很低,恆星周圍的溫度還是高的嚇人的。



不過如果太空中背對太陽,那麼溫度又會降到極低。因為沒有陽光照射,低的時候溫度低到零下一百多度。如此低溫,一個人送到太空直接就變成了冰棍了。所以說太空中不是溫度極低就是溫度極高,不像地球上面溫度基本恆定,保持在一定範圍。這也可能是地球上面存在生命的原因吧。


科學探秘頻道


答:對於理想的絕對真空,是沒有溫度概念的;太空接近絕對真空,太陽溫度再高,無法把熱量傳遞給真空。


經常聽到說,太空中溫度低至-270多攝氏度,然後太陽表面溫度又高達5500℃,為什麼太陽溫度這麼高,卻無法把太空加熱呢?

其實問題在於很多人對溫度的理解不透徹,溫度是宏觀物理量,溫度的本質是微觀粒子的熱運動,也就是說沒有微觀粒子的熱運動,就不會有溫度。


太空接近絕對真空,裡面幾乎不存在微觀粒子的熱運動,理論上一個物體處於絕對真空中,物體的溫度會無限趨近於絕對零度。

但這樣的理想狀態在宇宙中是不存在的,因為宇宙在138.2億年前的大爆炸中,殘留下來宇宙背景輻射,溫度大約2.725k,其實就是宇宙大爆炸留下來的低能量電磁波,這也可以看做太空的溫度,因為宇宙背景輻射在太空中無處不在。


在真空中,只存在熱輻射一種換熱方式,太陽表面溫度5500攝氏度,但是距離太陽1.5億公里的地球軌道處,一個物體和太陽之間的熱輻射平衡,會使物體向陽面上升到100多攝氏度,對於沒被太陽照射到的獨立面,溫度會降至零下200攝氏度。

所以5500℃的太陽和寒冷的太空並不矛盾,因為太空中根本沒有做熱運動的微觀粒子,太陽溫度再高,也不能把熱量傳遞給空無一物的真空。


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艾伯史密斯


太陽表面溫度高達5000攝氏度(準確地說接近6000度,不過這並不是體主要的),太陽系中的宇宙裡為什麼還是冷的?

同時,整個宇宙有無數顆恆星,同時照亮著太空,為什麼太空仍舊如此高冷?

最低溫是絕對零度,也就是大約-273度,也就是0k,而宇宙微波背景輻射為3k,-270攝氏度,十分接近絕對零度!為何會這樣?

首先需要了解什麼是溫度。簡單說,溫度就是分子運動,分子微粒運動越劇烈,溫度就越高。不過不少人都會忽略另外一個條件,那就是分子微粒的密度,如果分子非常稀少,即使運動非常劇烈,溫度也會很低!

而浩瀚太空裡幾乎有真空環境,雖然也有少量的氣體雲,但是非常稀少,幾乎等於沒有,所以如果拿溫度計去測量太空溫度,幾乎沒有分子微粒撞擊溫度計,溫度當然很低!

這也是為什麼太空溫度如此之低!不過儘管太空溫度很低,但如果你待在太空裡,除了要避免極其寒冷的環境外,還要做好宇宙高能射線,因為你在太空裡就相當於太空裡有了物質,物質就會吸熱,就參與了熱量的傳遞,就有可能被太陽光線灼傷!


宇宙探索



溫度是大量分子運動帶給人類的宏觀感受,分子運動越劇烈溫度就越高,但是宇宙空間是接近絕對真空的,不要說分子了,就是原子都少的可憐,宇宙空間每立方厘米那幾個原子是無法將整個宇宙空間加熱的。

太陽表面的溫度達到5570℃,但在宇宙空間中太陽的熱只能通過輻射的方式傳播,並且太陽的熱輻射衰減的很快,在小行星帶之後太陽系的溫度就跌到0℃一下了,因此小行星帶附近被稱為太陽系的零度線,小行星帶外都是氣態行星,而冥王星等外圍天體已經感受不到太陽的熱量了。

宇宙中的恆星數量是非常恐怖的,每個星系都有上千億顆恆星,而宇宙中起碼有上萬億個星系,但是我們的宇宙空間一直在不斷的膨脹之中,有限的恆星之間的距離也非常遠,恆星和恆星之間的距離就好像北京到上海的兩個蠟燭,微弱的熱量是不足以加熱整個宇宙的。

宇宙的物質總量是保持不變的,但是宇宙空間的膨脹會讓物質密度越來越小,宇宙空間隨之也會越來越冷,現在的理論認為暗能量會讓宇宙不斷膨脹,最終宇宙中所有物質都會被撕裂,整個宇宙將在接近絕對零度中死去。

我們的宇宙雖然很冷,但是真正意義上的絕對零度是不存在的,因為量子漲落存在宇宙宇宙空間的每個地方,絕對零度意味著所有粒子停止運動,但這是不可能發生的。


宇宙探索未解之迷


太陽表面溫度大約是5500攝氏度,中心溫度2000萬攝氏度,而太陽是宇宙中一顆普通的恆星,僅僅是銀河系就含有數千億顆恆星。大多數的恆星都在不斷髮光發熱,為什麼宇宙中的溫度那麼低?

這主要的原因就是太空中接近絕對真空,而溫度從微觀角度來看是分子的熱運動程度,沒有微觀粒子就沒有熱量。所以即使太陽溫度很高,發出的光線能量也很高,但是經過真空的太空幾乎不會有能量損失,沒有熱量傳出去。太空中的溫度自然很低。

但是光線來到天體上就會進行輻射傳導熱量,例如地球再加上大氣層的存在讓晝夜溫度變化很小。而月球和太陽的距離和地球類似,唯一不足就是沒有大氣層,導致太陽直射晝夜溫差極大。

在簡單的說就是真空沒有物質自然沒有熱量的傳遞載體,溫度很低也是非常正常的。



科學黑洞


題問太陽溫度高達5000度,卻宇宙為什麼是冷的。

這個提問自相矛盾:太陽本身是宇宙的組成部分,是宇宙的微分子,太陽本身就不冷;太陽溫度5000度是真,而宇宙卻是冷的非真,只要有物質的地方、能夠接受太陽輻射的地方就不是冷的。

太陽本身也是宇宙的分子,它本身就不是冷的。而且宇宙由數不清的像太陽一樣恆星構成,沒有恆星存在宇宙就不存在,所以宇宙不是冷的。

宇宙物質的稀疏才是宇宙中冷熱不均的原因。離太陽越來越遠的地方是冷的,是因為太陽輻射能力有限,輻射受距離限制和能量會耗散的原因,離太陽太遠的地方就是冷的。比如太陽系中的柯伊伯帶和奧爾特雲帶。

真空地帶冷的是因為真空是無物質接受輻射,無物質存在的原因。

結論:溫度的存在以物質的存在為前提,溫度是物質本身的存在、在運動的證明。物質運動的不同形式決定了物質的溫度的高低。


海雲青


能量守恆定律告訴我們,能量是永恆不變的,不能憑空產生,也不能憑空消失。那麼為什麼宇宙還是那麼寒冷(3k)呢

圖:宇宙中最寒冷的地方----回力棒星雲,溫度只有1K

眾所周知,能量的大小受到距離的限制,因為能量在傳播過程中會損耗。水星離太陽最近,只有0.3左右AU(天文單位,太陽到地球的平均距離,1AU=1.496億千米),在沒有大氣、其他行星遮擋的情況下,溫度高達470℃;同樣的條件下,火星距離太陽約1.52AU,但是赤道平均溫度卻低於人類體溫。說明距離能量來源越遠,能量越低。到了天王星,溫度已經是零下了

雖然在宇宙中,比太陽大的能發光發熱的星球比比皆是。但是那些星球之間的距離通常都是以光年來計算的。1光年=63243.8AU。雖然它們釋放出來的能量非常大,但是因為距離遙遠,而且密度稀疏,在廣袤的宇宙中根本不值一提



秋名山旅遊線路




據說太陽表面上的溫度高達6000攝氏度。可見太陽表面上的物質運動程度之劇烈。那裡的溫度越高,說明那裡的微觀粒子運動速度越快,輻射出太陽的粒子也就越多。



按理說,越接近太陽周圍的宇宙空間,溫度就越高才是。但事實上那裡的溫度卻很低。這是因為溫度是微觀粒子、特別是基本粒子電子在高速運動中碰到其他物體後,導致該物體分子在吸收能量的同時,其化學鍵合力卻在同步下降,離子和分子之間的距離加大,分子或物體出現膨脹。此時,電子在物體內連續反射(來來回回)碰撞,並將多餘的電子向外輻射。則該物體就帶有了熱量。



假如被太陽加熱的物體突然中斷了陽光照射。那麼,該物體內的原子或離子就會重新恢復化學鍵合力。原子或離子聚合時,同時釋放出核外電子和離子之間的自由運動電子。直至電子逃離殆盡而逐步變冷為止。



我們應該知道,宇宙空間物質稀少,密度極低。太陽表面輻射出來的包括以電子為主的其他基本粒子,在空間高速運動中不會發生與其他物體碰撞。也就是說,其光電子的運動動能不會在空間中得到存儲或來回震盪。所以,直線運動的微觀粒子動能基本沒有在宇宙空間中留下作用力或轉化到其他物體上。這樣宇宙空間就是冷的。這也就是為什麼航天器朝陽一面溫度較高,而背陽一面溫度則較低的原因。


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