科技改變生活 · 科技引領未來
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盡管地球上最冷時能達-93.2℃，最熱時則能到56.7℃，但地球最近數千年來的平均溫度一直維持在15℃左右，令人非常好奇的是，太陽的溫度在5500K左右，大約是5226℃，在太陽和地球之間廣袤的太空卻處接近絕對零度！
比如月球夜間甚至低到-183℃，需要核電池產生熱量來保溫，而在近地軌道的太空也是冷到結冰，阿波羅13號當年從月球返回地球，由于服務艙爆炸，電池電量不足，幾位宇航員凍到發抖，而在《復仇者聯盟》中的烏木喉，直接在太空中凍成了冰坨坨，地球都曬熱了，為什么天空是冰冷的？
溫度是怎么來的？
在了解溫度之前，先來大致了解下太陽為什么會發光發熱：太陽是個直徑大約140萬千米的恒星，如此大質量的天體，引力坍縮導致的內核溫度升到了極高的程度，使得氫原子的電子已經脫離軌道，原子核處在離子狀態。
而超高溫度下，氫原子核的碰撞聚變成了氦原子，在這個過程中損失的那部分質量轉變成了能量，而在太陽內部，大約有一個直徑30多萬千米的區域正在進行著這樣的反應，太陽的熱量就是從這散發出去的。
這個部位的熱量通過輻射、對流傳導到了表面，將整個太陽都燒成了等離子狀態，地球上曬到的光和熱就是太陽表面散發出來的，但能量來源在內核部位。
溫度到底是什么？
上文中剛剛聊到了太陽內核部位的聚變過程，由于引力坍縮的能量輸入，氫原子的電子已經游離，處在等離子狀態，而原子核之間的劇烈運動導致了碰撞的發生，也就是核聚變產生的真正原因。
在這個過程中，引力坍縮是能量來源，碰撞是過程，聚變和釋放能量是結果，而表現就是溫度！舉例的是太陽內核，但溫度的本質是微觀粒子的運動卻是不會改變的，這個道理早在100多年前前赴后繼的科學家就已經發現了。
比如開水燙到人，那是水分子劇烈運動碰撞了人的皮膚，能量被皮膚吸收，超過了皮膚承受極限而燙傷，假如溫度低一些，那么撞擊到皮膚的水分子能量就不一定會傷到人，反而會讓我們暖洋洋的很舒服。
假如微觀粒子都靜止不動了，那么它的溫度就趨向于絕對零度，當然這是一個不可到達的溫度，只能通過物理計算。
熱有幾種傳遞方式？
冬日里泡熱水澡就是熱的一種傳導方式，溫熱的水接觸到了人體，將熱量傳遞給了皮膚，這是傳導，還有一種就是曬太陽，暖洋洋的陽光曬在人身上，渾身舒坦，這就是熱的輻射方式，媒介是光（包括可見光和其他不可見的低頻（紅外）高頻輻射（紫外））。
光子撞擊皮膚，將能量傳遞給了人體皮膚原子外圍的電子，使得電子能級躍升，再跌落釋放出能量，再吸收，再跌落一直重復這個過程，使得人體溫度上升，當然如果光子能量很大，那么會灼傷人，比如用透鏡聚光或者夏日里暴曬太久。
還有一種則是對流，這個方式在北方比較多見，冬天的取暖片上方感覺最熱就是這個原因。
為什么太空那么冷
了解了熱傳遞的三種方式，那么討論太空冷熱就簡單多了，溫度的本質是微觀粒子的運動，所以它需要一種媒介來表現，那么太空中用什么媒介來表現溫度呢？答案是沒有！因為理論上的太空可以用宏觀狀態的“什么都沒有”來表達。
但事實上太陽系內的太空仍然充斥這大量的帶電粒子，這是來自太陽的高能粒子，也有黃道面上聚集的大量塵埃，但這就是和地球最稀薄的100千米高度的大氣層頂端分子數量都無法相比，能表現出溫度的媒介太少，所以理論上的太空是“溫度”是很低的。
黃道光成因
就像大氣層中有一個熱層，此處的溫度高達成百上千度，但卻非常寒冷，因為整體能給予的能量太少了！所以在幾乎沒有任何粒子運動的太空，它的溫度接近絕對零度。
太空真的那么冷嗎？
有一種誤解是太空真的很冷，人到了太空馬上就會結冰，但這其實錯得很離譜，人體感覺冷有幾種狀況，比如接觸冰塊或者被寒風吹到，會感覺很冷，但在太空，既沒有寒風也沒有冰塊，請問怎么個冷法？
當然還有輻射會降溫，但人體體溫本來就不高，輻射散熱效率很低，人體并不會瞬間結冰，所以太空并不冷，但最可怕的不是這個因素，而是“真空”，這個狀態下，人體表面液體會大量蒸發帶走熱量，這才是低溫的來源，但人體表面水分有限，很快就會停止，人體也會在死亡后通過輻射慢慢降溫，最終還是會結冰，只是過程會很久。
比如丟一坨水到太空，它并不會先結冰，而是先沸騰，在沸騰過程中被帶走大量的熱后結冰，要不然太空中的冰是哪來的，不都變成水蒸氣了么？
地球真的是被曬熱的嗎？
準確的說，地球并不是被曬熱的，而是被捂熱的！地球和火星很大的不同就是有一個比較厚實的大氣層，還有水蒸氣以及二氧化碳等，還有水圈和巖石圈等組成！
其中最關鍵的有兩個，一個是大氣圈，一個是水圈，這是地球保溫的最大功臣，假如沒有這兩個溫室效應，那么地球的溫度大約會是-21℃，當然這個溫度下赤道還是會比較溫暖，但夜間也會冰冷刺骨，而其他地區則會滴水成冰，生命根本就不會誕生！
所以適當的溫室效應是必須的，但過高也會導致嚴重后果，就像金星就是溫室效應失控了，表面溫度超過450℃，簡直比地獄還地獄！
張同