给地球加热,宇宙中太阳还能燃烧吗

随着北半球集体进入夏季，各国都开始遭受高温的炙烤，科威特70摄氏度，美国和加拿大50摄氏度，我国则以35摄氏度以上的高温天气最为常见。

而高温天气最直接的推手，就是距离地球1.5亿公里的太阳，是它在用内部核聚变释放的光和热，45亿年如一日地加热地球，尽管地球只接受了太阳辐射能量的22亿分之一，但也足以让我们感到炎热了。

不过令人感到奇怪的是，虽然太阳的表面温度就达到了5500摄氏度，地球的平均气温也有15摄氏度，但在地球和太阳之间1.5亿公里的太空中，温度却始终接近绝对零度，而且放眼整个宇宙，虽然恒星的数量达到了千万亿甚至万万亿颗，整个宇宙空间的背景温度却只有2.7k，也就是零下273摄氏度左右。

那么问题来了，为什么在太阳能隔着1.5亿公里加热地球的情况下，太空中的温度还如此之低呢？

100多年前，随着原子核内部的秘密被科学家们揭开，太阳的能量来源也被确认为“氢元素核聚变”，以热辐射的形式在宇宙中传播。

而热辐射这种热传导方式，最大的特点就是需要“介质”才能传递热量，在地球上“介质”就是大气层内海量空气分子，这些分子吸收太阳辐射能量后就开始剧烈运动，当整个地球大气层的分子都开始运动后，获得太阳辐射能量的空气分子，就会以热传导的形式把一部分热量传给地面，或者其他温度比自己低的物体。

在每立方厘米只有几个原子的太空中，太阳辐射的能量根本找不到“介质”来传递，寥寥几个原子再怎么高速运动，也无法加热整个宇宙空间。

但太空不热并不代表太空就很冷，虽然这句话像病句，但如果不考虑真空因素的话，人体直接暴露在太空后，寥寥几个原子是带不走人的热量的，而且人体温本来也就不高，辐射散热短时间内也无法让人体结冰。

真正带走温度的，其实也就只是真空，因为真空会让液体蒸发进而带走热量，温度迅速降低后就会结冰，不论是水还是宇航员，在真空环境的宇宙中都会先蒸发再结冰。

虽然地球的平均温度是15摄氏度，但因为地球的自转轴是倾斜的，所以太阳光在各个纬度上的“强度”也不一样，当太阳直射北回归线时，北半球就将迎来夏至进入夏季，同时南半球也将迎来冬至进入冬季。

最典型的例子就是我国和澳大利亚，位于世界地图“正下方”的澳大利亚季节和我们刚好相反，我们过夏天的时候澳大利亚正是冬天，我们过冬天的时候澳大利亚就是夏天。

从科学角度来看，地球与其说是被太阳晒热的，不如说是被大气层捂热的，因为大气层牢牢锁住了地球的大部分热量，而火星之所以那么冷，金星之所以那么热，就是因为前者的大气层太薄，后者的大气层太厚。

但随着近两个世纪以来人类世界的工业化，目前地球大气层内的温室气体正在越积越多，整个地球气候也已经受到了影响，虽然还未融化冰川淹没岛国，但极冷和极热天气，以及反常暴雨和高温，确实越来多了。

根据霍金生前的预言，如果地球大气中的温室气体继续增加，那么热量就会被锁死在大气层内，逐渐让地球变成一个蒸笼，平均温度也将由现在的15摄氏度，升高至450摄氏度，到时候地球就将变成第二个金星。

而人类眼下能做的就是多种树，多吸收二氧化碳，多发展清洁能源，争取把全球变暖的趋势停下来，同时大力发展宇航技术，在资源耗尽之前离开地球，进入广阔宇宙寻找新家园。

太阳表面5500度，能加热1.5亿公里外的地球，为什么无法加热太空？

宇宙中存在众多天体，但只有恒星可以发光发热，因而它们理所当然地成为了宇宙中的热源。在太阳系中，太阳是唯一的热源，我们之所以会有“热”的概念，也正是因为太阳的“无私”加热。不过，太阳的加热方式有点奇怪，它似乎可以“隔空加热”，地球被晒得暖暖的，太空却是冷冰冰的。

随着北半球集体进入夏季，各国都开始遭受高温的炙烤，科威特70摄氏度，美国和加拿大50摄氏度，我国则以35摄氏度以上的高温天气最为常见。而高温天气最直接的推手，就是距离地球1.5亿公里的太阳，是它在用内部核聚变释放的光和热，45亿年如一日地加热地球，尽管地球只接受了太阳辐射能量的22亿分之一，但也足以让我们感到炎热了。

不过令人感到奇怪的是，虽然太阳的表面温度就达到了5500摄氏度，地球的平均气温也有15摄氏度，但在地球和太阳之间1.5亿公里的太空中，温度却始终接近绝对零度，而且放眼整个宇宙，虽然恒星的数量达到了千万亿甚至万万亿颗，整个宇宙空间的背景温度却只有2.7k，也就是零下273摄氏度左右。

最早测量太阳温度的科学家是俄国的天文学家采拉斯基教授，他选取了一个直径为1米的凹面镜，在天气晴朗时将其对准太阳，在焦点处形成一个硬币大小般的太阳图像；随后，他将一片金属片放置在这个焦点上，金属片发生快速弯曲、融化的现象。采拉斯基教授据此初步推算出，这个焦点的温度至少高达3500K，这意味着太阳表面的温度至少在这个数据之上。

随后，科学家们在采拉斯基教授的基础上猜测：可以通过太阳辐射量来测定太阳的表面温度。19世纪30年代，科学家通过测量太阳的总辐量、光谱分析和射电技术等方法，推算出地球大气上界每分钟接收到的太阳辐射热量为8.2焦每平方厘米，太阳每分钟发出的总辐射量功率约为380亿亿亿瓦，推出太阳辐射给地球的总热量约占太阳总辐射量的二十亿分之一。

由于太空的特殊环境，人类在太空中所使用的设备都必须考虑到极端的温度变化，比如既要保证它不会被太阳辐射灼烧，又要保证零件能在合适的温度下正常工作。宇航服也是同样的道理，它最基本的一个功能就类似于“空调”：在太阳照射时保持凉爽，反之则保持温暖。

太阳表面温度5500度，地球都晒热了，为什么太空却接近绝对零度？

在古埃及神话中，太阳被誉为“万光之源”，其依靠着自身不断对外散发的光芒，掌控者宇宙的白与夜、冷与暖；在古埃及人的认知中，太阳不仅具有创造世界万物的本事，也能瞬间将其毁灭。

这种神话般的推论在一定程度上概括了太阳，作为太阳系的中心天体，可以说其他全部行星的生存条件都是由太阳创造，这其中自然也包括了我们的家园地球。

太阳表面温度达到了惊人的5500度，这些太阳光将距离约1.5亿公里的地球晒得暖热，同时也为地球生物的生存提供了能量。

可始终让我们疑惑不解的是， 太阳连1.5亿公里外的地球都能晒热，为何太阳光途经太空时却没有丝毫热量的泄露，导致太空几乎接近绝对零度呢 ？这就是我们今天要讨论的话题。

从肉眼中朝着天空观看， 太阳就像是一颗散发着光芒的大火球 ，它以炽热的高温影响着太阳系的全部天体。但这里也就提出了一个疑问， 太阳的高温到底来自于哪 ？

众所周知， 火焰燃烧的三要素是燃料、热量和氧气 ，可太阳作为恒星天体并没有这些所谓的先导条件，况且即便是有，太阳本身携带的燃料也不足以支撑其燃烧46亿年之久。

在很长一段时间里， 关于太阳燃烧原理的研究让众多科学家感觉毫无希望 ，他们找不到一条解释真理的道路，或者说凭借现有的数学规律无法去探究太阳之谜，直到 核物理理论 被提出后，这才给科学家们打开了新世界的大门。

简单来说，核物理的存在让科学家意识到， 宇宙中或许存在着一种难以想象的能量 。在物理大神爱因斯坦质能等价方程的协助下，科学家越发肯定的认为： 质量蕴含着巨大的能量，太阳正是利用其质量产生的核聚变来发光发热 。

不过最早这一概念并不被科学界所接受，这是因为 核聚变产生的条件及其苛刻 ，如果以人类文明现有的科学技术下，需要将一颗原子弹引爆， 在接近1亿度的高温环节下创造出核聚变的可能。

可是根据当时观测的数据来看， 太阳表面温度仅仅只有5500度 ，即便是其 内核温度也才1500万度 ，这距离达到1亿度的标准远远不足，又怎么会产生核聚变而释放巨大能量呢？

这就需要提到另外一个理论： 量子隧穿效应 。所谓量子隧穿效应， 等微观粒子能够穿入或穿越位势垒的量子行为，尽管位势垒的高度大于粒子的总能量。

这个理论应用在太阳身上就很容易解释其产生核聚变的原因了。虽然太阳的温度未达标准，但由于太阳的质量过于巨大， 几乎占据整个太阳系的99.86% 。

在引力的作用下，即便单个粒子产生核聚变的概率小到可怜，但如果将视角拉回到整个太阳系，太阳被核聚变点燃的概率几乎是100%，这也是为何太阳直到如今仍然能发光发热。

在太阳发生核聚变的过程中，会有光子和中微子持续向整个太阳系扩散开来，当光子穿过太空的星云抵达地球时，就会给地球带来光和热，这也是一切地球生命的开始。

不过奇怪的是， 既然太阳散发的光子能晒热地球，为何在途径太空时未能将太空“暖热”呢？ 以至于整个太空都处于一种绝对零度的状态。

其实要回答这个问题并不复杂，我们首先要明白什么才是温度的概念，或者说得直白一些， 我们人体能感觉到的热量，到底是以什么样的方式存在着 。

现代物理学认为： 温度就是物体分子热运动的剧烈程度，物体产生的温度越高，其分子热运动就越剧 烈。从这里我们也能看出，想要热量上升一定离不开两个条件：一是足够多的 物体分子 ，二是分子在做 剧烈运动 。

而地球正是个密度远高于太空的天体，其成分是由大量的物质分子所构成。

当太阳散发出的光子到达地球表面时，会引起地球分子的剧烈运动 ，所及之处自然会使其感到温度升高，这也是我们能感觉到热量的原因。

但太空却不一样，根据普朗克卫星探测出的结果显示， 就目前宇宙的密度而言，其氢原子的数量在一平方米内不到一个 。换而言之， 太空中几乎没有任何物质可言 ，它的空旷远远超出我们想象。

这也是太阳无法晒热太空的原因，因为它根本无满足温度产生的基本条件： 太空中没有足够多的物体分子，同样也无法在光子的途经道路上做热运动。

就好像失恋的你准备发信息挽回女友一样，不管你说的怎么天花乱坠，谁知道因为信号原因人家根本接收不到你的信息，这不就是在做无用功吗？

因为缺乏先导条件，你没办法挽回女友，而太阳的热量同样无法暖热太空。

不过实际上，太空本身还是带有一定温度的，这个温度源自于宇宙大爆炸后空间膨胀导致的持续降温。

截止到今天，这个温度差不多下降到了 零下270.3 ，也就是比绝对零度高了约2.85度，这也就 几乎接近绝对零度 了。

有意思的是，如果我们裸露在太空中，也绝对不会因为太冷而冻死，而是活活被憋死， 因为太空中没有任何物质，寒冷在这里已经没有了意义 。