為何太空這么冷？

我們常常在電影中看到，步出宇宙飛船的人類如果沒有任何防護(hù)服的保護(hù)，要么被迅速凍僵、凍死，尸體稍遇微塵即碎成粉塵；要么就因?yàn)樘罩械母鞣N射線輻射而使身體迅速變得千瘡百孔。

太空中有輻射這一點(diǎn)不難理解，為何太空還會(huì)冷得死人呢？《太陽那么熱，為何太空那么冷？》一文的作者吉迪恩·利奇菲爾德在文章中稱，太空并不是“冷”，而是因?yàn)樘詹⒉皇侨魏挝矬w，它本身沒有“溫度”。如此說來，太空當(dāng)然也并不會(huì)熱。

太空是有溫度的

嚴(yán)格意義上講，溫度衡量的是原子和分子的運(yùn)動(dòng)速度。一件物體有溫度，是因?yàn)闃?gòu)成它的原子和分子在加速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)過程中產(chǎn)生了熱度。

太空中的物體只要是由原子和分子構(gòu)成的，例如行星、恒星、塵云、宇宙飛船和航天員，都是有溫度的。而太空本身沒有溫度，是因?yàn)樗⒉皇怯稍雍头肿訕?gòu)成的——這個(gè)說法也不夠準(zhǔn)確，即便是“空空如也”的太空中，其實(shí)也有原子存在，只是不太多。

但太空中因?yàn)橛羞@樣微量的原子——也可以說是有這種非常稀薄的氣體，所以也是有溫度的：大概是絕對(duì)零度以上3℃。“絕對(duì)零度”是目前已知的最冷溫度，它只存在于分子和原子完全停止運(yùn)動(dòng)時(shí)。

因此，利奇菲爾德在文中說：若要學(xué)究式地適當(dāng)表達(dá)問題，事實(shí)上“太空太冷”的說法應(yīng)該這樣說：“太空中的氣體為何是冷的？”回答則是：“因?yàn)樘仗罅恕！?/p>

宇航服要抗熱又抗冷

你可能想說，離太陽近的地方應(yīng)該會(huì)很熱，為何太陽“附近”的太空也是冷的？其實(shí)這要看這個(gè)“附近”的距離有多遠(yuǎn)。

在太空中，因?yàn)槲镔|(zhì)稀少，彼此之間的距離也足夠遠(yuǎn)，熱傳遞基本上只靠輻射，即電磁波傳導(dǎo)的熱輻射。而太陽輻射主要就是通過電磁波與粒子流。

如果一個(gè)人在地球表面，距離太陽僅1.5億公里，即地球與太陽間的距離，那么太陽的熱量可以通過熱輻射達(dá)到每平方米1368瓦。所以當(dāng)我們?cè)谔栂卤魂柟庵鄙洌粫?huì)感覺到暖暖的；如果一個(gè)人在月球上，當(dāng)月球到達(dá)最近日點(diǎn)，月球表面溫度甚至可達(dá)到127℃；如果一個(gè)人乘宇宙飛船來到太空，在離太陽更近一些的地方，他就需要宇航服的保護(hù)了。

說到這，就有一個(gè)很有趣的地方：宇航服除了保護(hù)身體不暴露在真空中被輻射污染，還要保護(hù)身體不被太陽烤焦，同時(shí)也要保護(hù)宇航員不會(huì)被凍僵。只是到底什么時(shí)候可能會(huì)被烤焦，什么時(shí)候可能被凍僵呢？

這又回到了太空很“冷”的問題上。在太空中，一旦離開像太陽一樣的恒星的熱輻射范圍，人體本身就成了一個(gè)熱輻射源——人體熱量會(huì)立刻通過太空中的射線向外輻射，人體自然就會(huì)很快被凍僵甚至凍成冰塊。而在地球上，之所以我們就算走到?jīng)]有太陽直射的陰影處，身體依然能保留大部分熱量，那是因?yàn)槲覀冎車锌諝猓髿鈱又袝?huì)存有大量的熱量，讓我們始終都處于一種“熱浴”中。

●資料來源：《羊城晚報(bào)》