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我們常說的“陽光”,是經過地球大氣層過濾後的太陽輻射,這些來自太陽的光線是地球上絕大多數生命直接或間接的能量來源,地球上最早的生命並不需要陽光,而是依靠海底火山提供的熱量,在生物進化的過程中,太陽光逐漸成為了地球生物能量的來源,地球上的生物以太陽光為基礎,演化出了一個龐大的生態系統。

地球上絕大多數的溫度變化都和太陽有關,四季的變化也是因為地球圍繞太陽公轉時地球軌道的變化形成的,太陽因為內部的核聚變反應,無時無刻都在釋放大量的熱量,科學家認為太陽內部每秒都會消耗大約400萬噸的質量轉化為能量,變成太陽光向宇宙空間360°的輻射出去。

太陽核心的溫度大約是1500萬℃~2000萬℃,表面溫度大約是5500℃~6000℃,太陽系中距離太陽比較近的行星和小行星在面朝太陽時溫度都會升高,距離太陽最近的水星白天的溫度高達432°C,而夜晚的溫度又會驟然降低到-172°C,這是因為水星沒有大氣層,無法長時間儲存溫度。

既然太陽光這麼給力,為什麼太陽和地球之間的宇宙空間還是這麼冷呢?宇宙最高的溫度是宇宙大爆炸瞬間產生的溫度,而最低的溫度是絕對零度,目前宇宙中大部分空間的平均溫度是零下270℃左右,一個接近絕對零度的溫度。

為什麼太陽和地球之間的宇宙空間這麼冷呢?其實答案很簡單,地球和太陽之間的宇宙空間是高度真空的,大約每立方厘米的空間只有0.1個氫原子構成的星際氣體,太陽光再怎麼給力,也無法讓真空的溫度升高,就像是我們想要在一個沒有氧氣的空間點燃可燃物一樣,是不可能的事情。

從微觀的角度去看,熱量是微觀粒子運動劇烈程度的體現,組成一個物體的分子運動的頻率越高,這個物體的溫度也就越高,但是在地球之外的宇宙空間中,幾乎是沒有任何物質存在的,太陽輻射出的熱量和電磁波接觸不到任何介質,自然不會產生溫度。

在宇宙中,熱量的傳遞有三種形式,分別是:

熱傳導熱對流熱輻射

在三種熱量的傳遞方式中,熱輻射比較特殊,因為熱輻射是唯一可以在真空中傳遞熱量不需要任何介質的傳導方式,同時任何高於絕對零度的物質都會釋放出熱輻射,同時這些物質也在吸收來自外界的熱輻射。熱輻射可以在輻射能和熱能之間自由轉換,物體在進行熱輻射時,會釋放出輻射能,而在吸收時又會轉化為熱能。

宇宙中的所有物體都在不斷地向外輻射和吸收熱能,這就是為什麼太陽可以曬熱地球,卻曬不熱地球和太陽之間的空間,畢竟地球之外的宇宙空間中可以吸收熱輻射的物質很少,幾乎可以被視為不存在,曾經科學家認為地球之外的宇宙空間是絕對真空的,但是隨著科學的發展,人們逐漸意識到宇宙不存在“絕對真空”。

在宇宙中存在很多“宇宙空洞”,這些空洞是宇宙在形成過程中自然形成的物質稀少區域,在這些空洞中甚至連暗物質也不存在,有科學家認為一些較大的宇宙空洞是我們的宇宙在形成過程中和其他的宇宙發生碰撞產生的,可是在這樣的空洞中,也不是絕對真空,因為“量子漲落”會不斷的讓宇宙空間的任意位置產生短暫的能量變化。

在量子力學中,宇宙中短暫的出現能量變化,並不影響宏觀上的能量守恆,這種現象被稱為“量子漲落”,正是因為這個現象的存在,我們的宇宙中任何區域都不能算作絕對真空,宇宙空間會不斷的產生出“虛粒子”,這些虛粒子在誕生後就會快速的泯滅。

對於人類來說,太陽輻射出的熱量和電磁波很重要,但是在宇宙中存在無數顆恆星,很多恆星的質量都要比太陽更重,這些大質量恆星產生的熱輻射會更強,但是因為宇宙自身在不斷的膨脹,這些恆星的光永遠無法抵達地球。

太陽光可以曬熱靠近太陽比較近的天體,但是曬不熱宇宙空間,這是因為宇宙空間接近真空,沒有物體存在自然平均溫度就很低,而在地球上,空氣中的各種分子可以很好地傳遞熱量。人類無法在宇宙中生存的最大原因就是宇宙空間的環境對於人類來說太過於惡劣,地球的大氣層給人類提供了很好的保護。

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