太空中為什麼會這麼冷？

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文

地球可以發展至今，太陽功不可沒。眾所周知，因為太陽給予的熱量，地球上的生物才得以勃勃生機，地球才能迎來光明，感到溫暖。如果沒有太陽的存在，那麼地球將是死氣沉沉，沒有生氣，也許連生命都不存在。

因此，當人類有了探索外太空的能力之後，首當其沖就是探索太陽，然後我們了解到太陽是一顆恒星。很多人知道宇宙有很多恒星和行星，地球就是行星之一。那麼，大家知不知道恒星是怎麼形成的呢？

其實恒星是由於引力坍塌，在內核形成一個超高溫，同時也超高壓的區域吸引周圍塵埃的天體。而它之所以會這麼高溫，原因在於恒星的核心區域遇到氫物質就會產生劇烈的核聚變反應，所以太陽才能發光發熱。

太陽是一顆巨型恒星，因而它產生的溫度非常高。根據專家觀測和分析，太陽的內核溫度可以達到1500萬攝氏度，表面溫度達到6000攝氏度。可能很多人對這麼高的溫度沒有什麼概念，但這樣的溫度可以融化掉地球上的任何物質，包括地球這顆行星。

正是因為太陽擁有這麼高的溫度，才使得地球離它1.5億公里遠的距離下，它還能給地球帶來溫熱，而這些溫熱足以讓地球誕生生命並且繁衍持續發展。那麼，我們思考一下，太陽隔著這麼遠的距離給地球傳輸熱量，可是為什麼地球與太陽之間的宇宙空間卻是寒冷無比的呢？

有人就納悶了，按理說不應該呀。要想弄清楚這個問題，首先我們得了解下溫度是什麼？有人認為，溫度多容易理解呀，我們感覺氣溫低了就會冷，氣溫高了就會熱，這就是溫度呀。這樣理解也沒錯，但這僅僅是表面上的溫度現象，我們還要更深層了解溫度才行。

溫度的本質是分子的不規則運動碰撞發出的熱量，我們所處的世界中到處都是物質分子，而這些分子的不規則運動就產生了所謂的溫度。當分子劇烈運動時，溫度就會上升，分子運動得越劇烈，它們的動能轉化的熱能就越多，因此我們就會感受到的溫度越高；當分子運動速度很慢，或者不運動時，產生的熱量就相對較少了，溫度就低了，我們就感覺到冷了。

了解溫度後，接下來我們就可以知道太陽是如何讓地球產生熱的，而兩者隔著的宇宙空間為何又是寒冷的。我們一直都說是太陽帶給了地球熱量，其實非也，地球的熱量是自己產生的，只不過其中缺少不了太陽的幫助。

上文提到地球充滿了物質分子，而地球內部的分子速度加速是導致地球溫度上升的主要原因。那麼，這些分子為何會加速呢？其實是太陽發生核聚變後會釋放出大量輻射，而這些輻射是由大量無質量的能量包—光子組成的。當這些輻射穿越宇宙來到地球時，光子跟地球內部的分子產生碰撞，分子就會吸收光子的能量，從而加速，地球的溫度也就上升了。

如此一來，太陽的光子源源不斷輸送到地球，分子就能持續的吸收能量，一直維持加速運動，地球內部的分子與分子之間劇烈的碰撞，從而產生了熱量。因此，地球的氣溫就會不斷的上升，我們就會感到非常炎熱。

至於宇宙空間為什麼是寒冷的？這是因為地球之所以發熱，是因為地球分子的碰撞，並不是太陽的熱量傳輸到了地球，傳輸到地球的只是太陽輻射。而宇宙是接近真空狀態的空間，不存在物質，自然也就不存在分子，沒有分子碰撞產生熱量，那麼就是有再多的太陽輻射也是沒用的。