我們都知道，地球的能量幾乎都來(lái)自于太陽(yáng)。太陽(yáng)的表面達(dá)到了5500度，距離地球有1.5億公里，卻能夠把地球都給曬熱了，那么問(wèn)題就來(lái)了，為什么太空卻是冷冰冰的？

今天，我們就來(lái)聊一聊這個(gè)問(wèn)題。

太陽(yáng)的溫度來(lái)自于哪？

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，其實(shí)我們就得先從太陽(yáng)說(shuō)起。太陽(yáng)是太陽(yáng)系中最大的天體，這個(gè)“大”不僅體現(xiàn)在太陽(yáng)的體積上，更體現(xiàn)在它的質(zhì)量上，它占據(jù)了整個(gè)太陽(yáng)系99.86%以上的質(zhì)量。

正是因?yàn)樘?yáng)巨大的質(zhì)量，在引力的作用下，太陽(yáng)的內(nèi)核的溫度和壓強(qiáng)急劇升高，可以達(dá)到1500萬(wàn)度，200多萬(wàn)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。這使得太陽(yáng)并非是我們常見(jiàn)的氣態(tài)、固態(tài)或者液態(tài)。由于電子獲得了足夠多的能量，使得電子脫離了原子核的束縛。于是，太陽(yáng)內(nèi)部其實(shí)是粒子到處亂串的狀態(tài)，其中有電子，原子核，光子等，這種狀態(tài)也被我們稱為等離子態(tài)。

在量子隧穿效應(yīng)以及弱相互作用下的加持下，氫原子核和氫原子核就可以發(fā)生核聚變反應(yīng)，生產(chǎn)氦原子核，而且是緩慢地發(fā)生，這個(gè)階段可以持續(xù)100億年的時(shí)間，不是像氫彈那樣一下子全炸了。

在太陽(yáng)內(nèi)核發(fā)生核聚變的過(guò)程中，每產(chǎn)生3個(gè)光子，就會(huì)產(chǎn)生2個(gè)中微子，中微子會(huì)直接傳播出來(lái)，地球每時(shí)每刻都會(huì)被大量的太陽(yáng)中微子所穿過(guò)。

由于太陽(yáng)是等離子態(tài)，因此，當(dāng)太陽(yáng)內(nèi)核產(chǎn)生光子后，光子會(huì)因?yàn)殡姶畔嗷プ饔玫拇嬖冢枰目呐雠霾拍艿诌_(dá)太陽(yáng)表面，最終奔向浩瀚的宇宙。從太陽(yáng)內(nèi)核到太陽(yáng)表面，有一些科學(xué)家預(yù)估平均需要14萬(wàn)年的時(shí)間，而從太陽(yáng)表面低到地球則只需要8分20秒。

太空是絕對(duì)零度嗎？

要知道，日地距離是太陽(yáng)半徑的200多倍。整個(gè)日地距離上的宇宙空間，其實(shí)都接近于絕對(duì)零度，但并不是絕對(duì)零度。準(zhǔn)備地來(lái)說(shuō)，太空的真實(shí)溫度是接近于2.72K，也就是比絕對(duì)零度高2.72度。為什么會(huì)是這樣呢？

我們都知道，宇宙起源于一次大爆炸。大爆炸之后，宇宙的溫度極其高。同時(shí)宇宙在發(fā)生劇烈地膨脹，隨著空間的膨脹，溫度也在下降。

早期的宇宙有點(diǎn)類似于太陽(yáng)的狀態(tài)，是一鍋粒子湯，其中光子也類似于在太陽(yáng)內(nèi)的情況，被束縛在這鍋粒子湯當(dāng)中沒(méi)有辦法出來(lái)。后來(lái)，隨著溫度降到了2700度，也就是宇宙大爆炸后38萬(wàn)年的時(shí)候。此時(shí)電子和原子核組成了完成的原子結(jié)構(gòu)，光子也開始穿行于宇宙當(dāng)中。隨著宇宙繼續(xù)的膨脹，宇宙還在繼續(xù)降溫，這個(gè)溫度其實(shí)就是大爆炸時(shí)的余溫。

至今，這個(gè)余溫降到了2.72K，是遍布全天的背景輻射。因此，我們也管它叫做宇宙微波背景輻射。如今，科學(xué)家還可以通過(guò)各種辦法來(lái)觀測(cè)到它，并且還能夠一步步地精確觀測(cè)數(shù)據(jù)，不斷地進(jìn)行迭代。

由于宇宙微波背景輻射的存在，太空的溫度應(yīng)該就是宇宙微波背景輻射的溫度。不過(guò)，如果你真的那個(gè)溫度計(jì)去量，你一定會(huì)很失望，因?yàn)闇囟扔?jì)根本不會(huì)出現(xiàn)示數(shù)。那問(wèn)題到底出在哪里？

要了解這個(gè)問(wèn)題，我們就得先搞懂：溫度到底是什么？或者，我們其實(shí)應(yīng)該弄清楚：熱到底是什么？

從微觀視角來(lái)看，溫度的本質(zhì)其實(shí)是微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。我們都知道，萬(wàn)物都是由粒子構(gòu)成的。而粒子實(shí)際上并不是整整齊齊地排列在一起的。而是雜亂無(wú)章地在運(yùn)動(dòng)。

科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)，物體的溫度越高，從整體上來(lái)看，構(gòu)成物體的粒子的熱運(yùn)動(dòng)就越劇烈。

但是，這里有個(gè)前提，那就是宏觀要體現(xiàn)出溫度，其實(shí)是需要建立在“足夠多的粒子數(shù)”之上的。如果沒(méi)有足夠多的粒子數(shù)，實(shí)際上溫度就很難顯現(xiàn)出來(lái)。

而太空是真的空曠，根據(jù)普朗克衛(wèi)星最新的探測(cè)結(jié)果來(lái)看，宇宙在大尺度上是平坦的，并且我們可以通過(guò)宇宙學(xué)理論計(jì)算出宇宙的平均密度。目前來(lái)看，宇宙的平均密度大概是0.9*10^-29g/cm^3，要知道的空氣的密度都有1.293g/cm^3，也就是說(shuō)兩者相差了10^29，29個(gè)數(shù)量級(jí)。具體有多夸張呢？

這個(gè)大概就是一立方米內(nèi)只有一個(gè)氫原子的水平。所以，太空幾乎是接近于真空狀態(tài)的。因此，太空是體現(xiàn)不出什么溫度來(lái)的。也就是說(shuō)，如果有人不幸在沒(méi)有穿宇航服的情況下暴露在太空中，他不會(huì)被凍死，而應(yīng)該是被憋死。

太陽(yáng)是如何把“熱”傳給地球的？

知道了這些，我們就會(huì)明白，由于太空接近于真空狀態(tài)，因此，太陽(yáng)產(chǎn)生的光子在穿越宇宙空間的過(guò)程中，基本不會(huì)遇到什么阻礙。而當(dāng)這些光子低到地球時(shí)，地球是一個(gè)密度相比太空要大得多的天體，是由大量的物質(zhì)粒子構(gòu)成的。因此，太陽(yáng)所產(chǎn)生的光子可以直接被地球所利用，轉(zhuǎn)化為粒子的熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。

當(dāng)?shù)厍虮惶?yáng)照射的地方，粒子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈時(shí)，這個(gè)地方的溫度也就變高了。所以，正是因?yàn)樘罩械奈镔|(zhì)密度太低，才使得太陽(yáng)的“光”可以直接傳播到地球上，而地球之所以可以會(huì)被曬熱，本質(zhì)上就是因?yàn)榈厍驌碛凶銐蚨嗟奈镔|(zhì)粒子。