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太空為何如此寒冷?美媒:原因很復(fù)雜

美媒稱(chēng),在太陽(yáng)系以外遙遠(yuǎn)的地方,在銀河系浩瀚疆域的外面——在廣袤太空的虛無(wú)中,氣體和塵埃粒子間的距離將會(huì)增加,從而限制它們傳遞熱的能力。這些虛空區(qū)域中的氣溫可能驟降至大約零下455華氏度(約合零下271攝氏度)。

據(jù)美國(guó)《大眾機(jī)械》月刊網(wǎng)站11月22日?qǐng)?bào)道,太空之所以如此寒冷背后有復(fù)雜的原因,對(duì)物理學(xué)家來(lái)說(shuō),溫度的本質(zhì)是速度和運(yùn)動(dòng)。

報(bào)道指出,宇宙中的大多數(shù)甚至全部熱量都來(lái)自像太陽(yáng)這樣的恒星。在發(fā)生核聚變的太陽(yáng)內(nèi)部,溫度可能會(huì)上升到1500萬(wàn)開(kāi)爾文(開(kāi)爾文溫度和攝氏溫度相差一個(gè)常數(shù)273.15,即開(kāi)氏度=攝氏度+273.15——本網(wǎng)注)。而太陽(yáng)表面溫度最高只有大約5800開(kāi)爾文。

離開(kāi)太陽(yáng)和其他恒星的熱量以紅外能量波形式(即太陽(yáng)輻射)向太空發(fā)散。這些太陽(yáng)射線只加熱其路徑上的粒子,因此任何沒(méi)有直接處在太陽(yáng)視野中的東西將保持涼爽——可以說(shuō)是極其涼爽。

在夜間,即使距離太陽(yáng)最近的行星水星的表面溫度也會(huì)下降到大約95開(kāi)爾文。冥王星的表面溫度則會(huì)降到大約40開(kāi)爾文。碰巧的是,太陽(yáng)系中迄今為止記錄到的最低溫度是在距離地球家園近得多的地方:據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》周刊報(bào)道,2018年,科學(xué)家們對(duì)月球表面一座黑暗環(huán)形山的深處進(jìn)行了測(cè)量,發(fā)現(xiàn)那里的溫度降至大約33開(kāi)爾文。

那是極度深寒,差不多是零下400華氏度(合零下240攝氏度)那么冷。

但宇宙是廣袤的——廣袤得難以想象。那么太空真空中的情形是怎樣的呢?

人類(lèi)已經(jīng)觀察到,在附近和遙遠(yuǎn)的星系中,形成于恒星之間的塵埃和云層網(wǎng)絡(luò)的溫度在10到20開(kāi)爾文。而含有極少量宇宙背景輻射——即宇宙形成過(guò)程中剩余的能量——的太空能量稀薄區(qū)域的溫度則會(huì)徘徊在2.7開(kāi)爾文左右。這樣的溫度會(huì)危險(xiǎn)地滑向一個(gè)難以取得的度量值:絕對(duì)零度。在絕對(duì)零度——即零下459.67華氏度——時(shí),即使在量子水平上,粒子之間也不存在任何運(yùn)動(dòng)或熱傳遞。

報(bào)道稱(chēng),在太空真空中,氣體粒子極為稀少——石英財(cái)經(jīng)網(wǎng)稱(chēng)每10立方厘米的空間中大約有一個(gè)原子——因此它們無(wú)法容易地通過(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流相互傳遞熱量。據(jù)今日宇宙網(wǎng)站稱(chēng),太空中熱量只能通過(guò)輻射傳遞,輻射控制著吸收或釋放光粒子(即光子)的方式。

報(bào)道指出,越是進(jìn)入恒星際空間的深處就會(huì)越寒冷。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院天文學(xué)家吉姆·索韋爾指出,宇宙中也許有某些區(qū)域的溫度下降到絕對(duì)零度之上1開(kāi)爾文的水平,但是迄今為止,最接近絕對(duì)零度的測(cè)量值僅在地球上的實(shí)驗(yàn)室中觀測(cè)到。

報(bào)道稱(chēng),倘若人類(lèi)不穿太空服在太空真空的星系間穿梭,那么身體的熱量會(huì)向外輻射。這將是一條緩慢而寒冷的旅途,最終將會(huì)被凍死,也很可能會(huì)先窒息死亡。

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