宇宙如此空旷寒冷,为什么源源不断的寒冷却熄不灭太阳?
为什么太阳这么热,而宇宙会这么冷?那么低的温度为何不能熄灭太阳?这是个很好的问题。与地球上温和的栖息地温度不同,我们的太阳系充满极端温度。太阳温度很高,核聚变的反应一直进行着,表面温度约5500摄氏度,核心温度高达2000万摄氏度。而宇宙的背景温度徘徊在-270.15摄氏度,差不多接近绝对零度,这看起来让人感觉震撼!
热量以辐射的形式通过宇宙,辐射的能量是从较热的物体迁移到较冷的物体的红外线。辐射波激发它们接触的分子,使它们变热。这就是热量从太阳传播到地球的方式,但要注意的是,辐射仅加热直接在其路径中的分子和物质。其他一切都保持寒冷。
相比之下,地球即使在阴暗处,甚至在某些季节中,在漆黑的夜晚,周围的空气也会保持温暖。这是因为热量通过三种方法而不是一种方法在整个美丽的蓝色星球中传播:传导、对流和辐射。当太阳辐射击中并加热我们大气中的分子时,它们会将多余的能量传递给周围的分子。这些分子然后撞击并加热它们自己的邻居。这种从一个分子到另一个分子的热传递被称为传导,它是一种连锁反应,会温暖太阳路径以外的区域。
但是,空间是真空的-意味着它基本上是空的。太空中的气体分子太少且相距太远,无法定期相互碰撞。因此,即使太阳用红外线加热它们,也无法通过传导传递热量。同样,对流(一种在重力作用下发生的传热形式)对在地球上散布热量很重要,但在零重力宇宙空间中却不会发生。
所以虽然宇宙背景温度很低,但是只要太阳的核聚变链式反应一直进行下去,那么热量还会源源不断的散发到宇宙中,宇宙的寒冷并不会结束太阳的聚变反应。太阳虽然一直加热着周围的宇宙空间,但是太阳的反应总有一天还是会结束的,不过这种时间还是非常的漫长,太阳将慢慢变成红巨星,经过数亿年后,它会演变成一颗非常密集的白矮星,然后再持续数十亿年并变成黑矮星,这是太阳的结束。
温度
要了解这个问题,我们得先从温度说起。那首先,什么是温度呢?如果从微观的视角来看,温度其实就是微观粒子的热运动的剧烈程度。那这句话该如何理解呢?
我们都知道,万物都是有分子或者原子构成的,但是它们并不是整整齐齐地排列的。实际上,它们是很不安分的,到处乱跑。曾经就有科学家想通过花粉粒子在水面上的不规则运动来证明分子的存在,这其实就是布朗运动。
爱因斯坦从数学的角度证明了布朗运动。那分子的无规则运动又和温度有什么关系呢?
科学家发现分子整体的运动状态和温度有关,说的直白一点就是: 分子们的平均动能越大,温度就会越快 。或者说,分子整体动得越欢快,温度也就越高。
不过,这里我们要强调一下,这其实建立在大规模的统计之上得出的结论。也就是说,如果一个物体要显示出温度来,它得有个物质基础,那就是: 分子数足够多 。知道了这些,我们再来看这个问题: 太空真的很冷么?
太空的温度
实际上,太空并非是绝对零度的,如果非要给它标一个温度,那这个温度应该是2.72K,这里K指的是温度单位卡尔文。也就是比绝对零度还要高2.72度。那为什么会是这样的呢?
其实这是来自于宇宙大爆炸的留下来的余热,这部分余热在宇宙38万岁时,以电磁波的形式在宇宙中传播。我们现在还可以观测到它,被我们称为宇宙微波背景辐射,是天文学家手里的武功秘籍。
但是,实际上,如果有个人意外暴露在宇宙中,他一定不会是冻死的。这是因为背景温度虽然是2.72K,但是温度很难显现得出来。因为宇宙实在太空旷了,通过观测和模型计算,科学家可以得到宇宙的平均密度,按照最新的数据来看,宇宙的平均密度要小于一平方米一个氢原子的水平。这个空旷的程度比我们人类实验室所能做到的真空还空。而我们上文也提到了,温度是给予足够多的分子数才能显示出来的。而由于太空中的分子数实在太少,因此,太空其实显示不出温度来的。
太阳
而我们也知道,在地球上,我们用水来灭火的原理,说白了就是利用水的比热容,降低物体的温度,同时还能隔绝空气,以此来达到灭火的效果。而太阳燃烧其实依靠的是核聚变反应。我们的太阳处于主序星阶段,目前内核正在进行的是氢原子核的核聚变反应,生成氦原子核。
每秒太阳会损失420万吨的质量,这部分质量以能量的形式向外辐射。地球其实只能接收到太阳总辐射量的很小的一部分。
而太阳之所以可以进行核聚变反应说到底其实是因为自身的质量足够大,太阳占据整个太阳系总质量的99.86%。自身的引力促使太阳内核温度急剧上升,达到1500万度,压强增加到200多万个大气压,
在量子隧穿效应的作用下,进行着缓慢的核聚变反应,而不是像氢弹那样一下全炸了。
因此,太阳并不是一把火给点着的,也不存在隔绝空气就不能被燃烧的道理,更涉及不到扑灭的问题,即使你往上使劲浇水,也不起作用。而太空虽然只有2.7K,但是由于分子数实在太少,根本不显现出温度来,也就对于太阳丝毫没有任何作用。但换句换说,即使太空充满了分子,那也会在太阳引力下,成为太阳自身的一部分。 太阳到底会不会继续燃烧,其实只和自身的质量有关 。
而太阳的辐射穿越整个太空其实是在削弱的,但是由于太阳距离地球足够近,因此,这个削弱并没有太厉害,而地球其实是一个物质聚集的星球,也就是说,构成地球的分子数是足够多的,当太阳辐射来到地球时,这些分子数可以充分地利用太阳辐射来提高自己的动能,这时候温度也就上升了。
总结
最后,我们来总结一下:
宇宙如此空旷寒冷,为什么源源不断的寒冷却不能熄灭太阳?
宇宙如此空旷寒冷,为什么源源不断的寒冷却熄不灭太阳?首先需要说明的是,这个问题说的有点过了,毕竟太阳只是宇宙中的极为渺小的一颗即将步入中老年的恒星,即便是在咱们所在的太阳系所处恒星系统银河系内,太阳也只是很普通的一员。在银河系内有大约3000亿颗左右的恒星,而太阳的质量仅相当于银河系的...
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《遮天》经典语录
下面是我为大家整理收集的关于遮天的经典语录,欢迎大家的阅读。 1、你在星空的一头,我在星空的另一头。相隔很远,这很远代表着永恒,永远不能相见。 2、大地像是被血水侵染过,呈红褐色,冷硬而枯寂,入眼一片荒凉与空旷,地面上零星矗立着一些巨大的岩石,放眼望去犹如一座座墓碑。 3、遥想当年,帝尊年少,不死还穿...
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谁能帮我把《夏至未至》里那些心里的想的话弄一起
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他从心间走过(1~5章节)
这一逛就迷了路,她在kalambaka小镇山脚下失去了方向,这里的遗迹古老而完整,庄严肃穆地屹立着,白天是雄伟的景色,到了晚上,高大古朴的石雕在夕阳的光线中映射着拉长的倒影,空旷的地方似乎空无一人,安沁那时候才感到怕。她给宋熠打电话的时候差点就哭出声来,但宋熠的声音隔着电话的声筒,有种奇异的安定人心的力量,...
关于月亮的传说
八月十五,时届三秋之中,故谓中秋。中秋时节,气温已凉未寒,天高气爽,月朗中天,为玩月最佳时令,人们多爱此时玩月,自唐以下渐演为节令,这就是中秋节的由来。月亮的美称 月亮在我国古代诗文中有许多有趣的美称:玉兔(著意登楼瞻玉兔,何人张幕遮银阙——辛弃疾);夜光(夜光何德,死则又育?
乐哈蟾酥: 在量子理论中,粒子可以以粒子-反粒子对的形式由能量中创生出来.宇宙中的物质由正能量构成的.所有物质都由引力相互吸引.两块互相靠近的物质比两块分得很开的物质具有更少的能量,因为你必须消耗能量去克服把它们拉在一起的引力而将其分开.这样,在一定意义上,引力场具有负能量.在空间上大致一体的宇宙的情形中,这个负的引力能刚好抵消了物质所代表的正能量,所以宇宙的总能量为0.奇点就是一个体积为零,密度无穷大的区域.几点出的空间几何完全破碎,不存在任何时间、空间.黑洞的中心和宇宙大爆炸的起始处都是奇点.
郏县18883026368: 宇宙的温度不断上升还是下降?请详细说明!!! - ?
乐哈蟾酥: 有恒星的地方,或者说周围,温度就会高,因为恒星在持续核聚变产生光子和热量,其他地方,一片寒冷.如果宇宙里面恒星全部燃烧光了,温度就会非常寒冷,因为没有热源了.
郏县18883026368: 地球的冷从哪里来 - ?
乐哈蟾酥: 冷就是温度低、热量少,地球的热量是接收太阳的辐射,任何有热量的物体都会向外释放热量,地球也在不停的向宇宙空间辐射热量,就像一个企业的财务运行一样,收入大于支出钱就多,收入小于支出钱就少,地球的热量接收大于释放就热接收小于释放就冷.
郏县18883026368: 为什么宇宙中是寒冷的 - ?
乐哈蟾酥: 今天的宇宙是在大约 150 亿年前 “没有昨天的那一天” 的一次大爆炸形成的 ,150 亿年来 ,一直在迅速地 “膨胀” ,所以温度也就降低了 .“宇宙背景” 的温度是 3°K ,开尔文氏 3 度 .也就是 -270°C ,摄氏零下270度 .
郏县18883026368: 为什么人类第一次走出地球看到的是冰冷的宇宙 - ?
乐哈蟾酥: 冰冷是相对我们地球而已,毕竟太空中既空旷,温度又低.就整个宇宙而言,真空占了宇宙绝大部分空间,物质其实相对显得是非常的稀少的.然而我们看到宇宙的冰冷也是表象,真空中无时无刻,无数量子激烈的起伏,宇宙中的流星雨、超新星爆炸,中子星碰撞,黑洞吞噬恒星等等,这种大事件还是不时的发生的.只是我们看到宇宙的沉寂,更多的时候来自于宇宙尺度广漠的影响.宇宙的尺度阻碍了我们的眼睛去第一时间了解宇宙事件真相.
郏县18883026368: 是谁制造了宇宙? - ?
乐哈蟾酥: 是谁制造了宇宙:在距今2千亿年以前,昏暗的无边无际的天空笼罩着寒冷的大地.这时的宇宙空间没有任何生命存在,原因是:没有光明、没有液体,只有暗无天日的、阴寒交加的大地.茫茫无际的黑暗天空伴着这无息的大地. 基地是一个无...
郏县18883026368: 宇宙为何是一片漆黑的 - ?
乐哈蟾酥: 宇宙中的恒星虽然多如砂粒,但同无限广阔的巨大宇宙空间相比还是显得太稀少了.恒星虽然发出巨大的光和热,但恒星与恒星之间一般要相距数以光年计,在如此空旷的空间里,一颗恒星再亮也如同一支...
郏县18883026368: 为什麽宇宙很冷 - ?
乐哈蟾酥: 宇宙里没有空气是真空,真空没有物质,真空本身没有温度的概念.物质在真空里温度的变化是由于接收到热辐射或热量的散失.温度的高低代表组成物质的分子平均运动速度的大小,速度越快越容易逃离物体的束缚;速度快的分子逃离物体的束缚叫挥发.挥发使分子平均运动速度降低,因此温度下降.在真空情况下,没有大气压,也就是没有空气分子的阻挡,这种挥发会进行得非常快,从而引起温度急剧下降.
郏县18883026368: 为什么宇宙空间是黑暗一片? - ?
乐哈蟾酥: 因为宇宙所有的恒星向宇宙空间发射的光相对其空间来说实在太微不足道了,再加上宇宙不断加速膨胀,导致空间加速增大,所以宇宙就更不可能亮起来.有人曾做过假设,如果宇宙不是膨胀的,那么数目众多的恒星们总有一天会把整个宇宙全部照亮的.
郏县18883026368: 为什么天气会变冷?
乐哈蟾酥: 冷空气的冷源其实是来自于太空, 在没有大气保护的外太空非常寒冷, 温度接近绝对零度——零下273度, 太阳给我们带来光和热辐射, 但热辐射的量还是很惊人的, 大气层就象一层棉被保护着地球, 使地球的生物不被巨大的温差摧毁. 先...