太阳和地球之间的太空冷到不行,为何太阳光照到地球却能变热
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发布时间：2024-04-07 22:16
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时间：2024-04-13 20:12
“太空是真的空”
“太空是真的空”，这不是一句玩笑话，而是真实情况就是如此。要了解这个问题，我们要先从宇宙的一些基本属性说起。
根据普朗克卫星最新的观测结果来看，目前为止，宇宙在千分之六的精度上是平坦的。这里的“平坦”并不是很多人理解的那样在一块平地，而是说宇宙在大尺度上几乎是不弯曲的。
在此基础上，科学家提出了一个概念：宇宙临界密度。所谓的宇宙临界密度是指，
根据爱因斯坦的广义相对论，一个以物质为主的宇宙停止膨胀的时候，所对应的宇宙密度。
由此，我们以得出一个关于宇宙临界密度的公式：
公式看不懂其实没关系的，我们只要知道，当把哈勃常数已经是上面的“H”取值为70 （km/s·Mpc），所对应的宇宙临界密度就是p=0.9*10^-29（g/cm^3），如果把宇宙中的物质都视为氢原子，这个密度大概就是1立方米内只有一个氢原子，这个空旷的程度是我们目前在任何一个实验室都做不出的，科学家所做到最好的“真空”都比这个密度大得多。
而根据普朗克卫星观测到的宇宙微波背景辐射得到的哈勃常数H其实是很接近于70的，也就是说，宇宙的真实密度非常接近于一立方米只有一个氢原子的状态。所以，太空其实是非常非常地空，几乎接近于真空。
太空会体现出温度么？
根据经典物理学对于温度的定义：
在微观世界中，分子热运动的剧烈程度。
由于太空的这种接近于“真空”的状态。所以实际上，太空并不能明显地体现出温度来，也就是说，如果有个人在太空中没宇航服，那他其实不会被冻死，而是因为压强太低，导致体液沸腾而死，或者是因为压强太低，导致肺功能障碍而死（也就是憋死）。因此，太空并不是冷到不行，而是很难显现出温度来。
所以，当阳光穿过太空的过程中，由于宇宙的密度实在太低，温度其实很难被表达出来。说白了就是，太阳光可以在宇宙空间中畅通，很少能撞到分子和原子，让其热运动加剧。也就没有所谓的给太阳加热的作用了。
太阳为什么能把热量传递给地球
而相比于太空的密度，地球的物质密度就大太多太多了，是由大量的分子和原子构成的，它们是可以吸收到大量的热让自身的热运动急剧的。
太阳辐射可以使得地球的分子热运动加剧，反映到宏观上，就是地球变热。而且这些热，并不是一下子消散掉，而是一部分热量被地球通过大气和水的比热容给锁住了。
当然，变热也有很多种方式，热对流，热辐射和热传导。太阳传递过地球热量的主要方式就是热辐射。而地球将这些热分摊到各个地方就会利用到热传导和热对流。
不仅如此，由于地球有足够厚度并且成分比较合理的大气层，所以可以锁住一部分热量，不会让热快速消散。其次，地球表面存在大量的水，我们都知道水的比热容很大，水也可以锁住大量的热量。基于这两点因素，所以地球的昼夜温差并不大。
在太阳系内，地球的能量来源就是太阳，没有太阳辐射，地球可能还转，但是地球上的生命就会消灭殆尽。而这些热量之所以没有在光子的传递过程中被带走，就是因为宇宙的密度实在太低而来。
最后我们来总结一下，温度是指微观世界中，分子热运动的剧烈程度。根据观测和理论计算，宇宙的密度极其低，一立方米大概也就一个氢原子的水平，所以太空不是温度特别低，而根本体现不出温度来。其次，地球密度远远大于太空，是由大量的分子和原子构成的，因此，地球是有足够的分子和原子吸收太阳辐射，以至于自身分子热运动加剧的，这也是为什么地球可以吸收太阳辐射的原因。
