太阳表面温度5000度,为什么太阳和地球之间的宇宙还是冷的?
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发布时间：2022-04-23 05:21
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热心网友
时间：2022-05-18 16:44
什么是热，什么是冷？
要搞清楚这个问题，我们要先搞清楚什么是热？什么是冷？
可能你要回答的是，温度高是热，温度低是冷。这其实等于啥也没说。我们需要再往下去探究一层，实际上，现代物理学对于温度有定义是:
系统中的熵对能量偏导数的倒数。
这其实让人非常难以理解，但要解决这个问题还用不到这么高冷的理论，仅仅需要经典物理学就够用了。
在经典物理学中，温度的表述是：
物体分子热运动的剧烈程度。
这要如何理解呢？
我们都知道，万物都是由分子和原子构成的，但分子和原子并不是固定不动的，而是在一定范围里乱动，这也被叫做分子的热运动。
分子的动理论其实是通过布朗运动的理论确认的，也就是水面上花粉粒子会发生不规则运动，实际上是水分子的热运动造成的。爱因斯坦在1905年发表了一篇论文，通过数学证明了布朗运动。
分子的热运动就会越剧烈，温度就会高。反过来，如果我们给一个物体加热，实际上是让构成它的分子的热运动变得剧烈。
所以，从温度的微观解释当中，我们至少可以知道一点，那就是要体现出温度，至少要有足够多的分子或者原子。
宇宙比想象中的还要空旷
很多人都有一个观念：太空是绝对零度的。实际上，并非如此，太空非但不是绝对零度，反而很难体现出温度来。实际上，从大尺度上看，太空有个温度大概在2.72K左右的背景辐射，被我们叫做宇宙微波背景辐射，这是宇宙大爆炸时的余热，在宇宙大爆炸之后38万年，开始在宇宙中穿行。
所以，理论上太空的温度不应该是绝对零度，也就是0K，而是2.72K，其实也很低很低了。但是，如果你不幸没穿任何保护措施被丢在了外太空，你会发现，根本不冷。
原因就在出现在了“真空”上。很多人都认为宇宙是“真空”的，实际上这并不完全准确，它只是极其接近“真空”，大概每平方米一个氢原子的密度。
具体计算方式是这样的：
根据普朗克卫星发回来的最新数据，我们可以知道，宇宙中千分之六的精度上是平坦的。
基于此，我们可以通过宇宙学原理和广义相对论，使用平坦空间的度规（就类似于坐标系），得到一个宇宙的密度公式：
其中H是哈勃常数，是可以从宇宙微波背景辐射中确定下来的。
如果哈勃常数H=70 km/s·Mpc，就可以得到一个宇宙的临界密度ρ=0.9*10^（-29）g/cm^3，如果我们假设宇宙中的物质都是氢原子，宇宙临界密度就大概是1立方米当中只有1个氢原子。
而我们如今所测到的哈勃常数H=67.15 km/s·Mpc，因此现在的宇宙密度其实是非常接近于临界密度的。
也就是说，太空中每平方米大概也就是一个氢原子的水平，所以这并不是绝对的“真空”，但已经比地球上能做出来的“真空”还要空。
这样的空间其实是反应不出具体的温度的，因为没有足够的分子的热运动。太阳辐射出来的光子可以很顺畅地穿过宇宙空间，很少遇到阻碍。
因此，这部分的宇宙空间根本也热不起来。但是，当光子到底地球时，由于地球是大量分子和原子聚集的天体，是可以吸收这部分热量的，同时也就会让自身分子的热运动加剧，宏观上就是变热了。
因此，我们最后来总结一下，经典物理学框架下，温度的本质是分子热运动的程度。而太空十分空旷，大概也就是一立方米只有一个氢原子的水平。因此，太空并不能够太体现出温度来，同时也不能够吸收热量来让自身的分子热运动加剧（因为压根就没有啥分子的存在）。因此，太空并不是冷，而是压根体现不了温度，同时也没有办法吸收太阳的热。
热心网友
时间：2022-05-18 16:45
因为太空是一个真空环境，光在真空中是没有热效应的，所以太阳和地球之间还是非常寒冷，但是到了地球上，通过物体的吸收才会感觉到一定的热量。
热心网友
时间：2022-05-18 16:45
物质密度低；太阳辐射范围有限。
为什么太阳有这么高的温度？每天，太阳都失去了很多灼热。根据万有引力定律，地球的轨道应该越来越远。太阳的质量很大。原材料很大核聚变反应区很小。在该作用下，太阳内部的能量以相对稳定的方式向外释放。
热心网友
时间：2022-05-18 16:46
因为太阳和地球之间是真空，没有介质可以储存热量，所以太阳和地球之间的宇宙还是冷的。
