宇航员们在进行舱外作业时总是要穿上厚厚的舱外航天服,这些航天服一般有很多功能,但其中少不了隔热保暖功能,这是因为宇宙空间的温度可抵达-270.15℃,这显然不是人体所能承受的,那么为什么宇宙空间温度会如此之低呢?恒星数十亿年所发出的光热不足以使宇宙空间的温度升高吗?现在让我们一起来探讨下这个问题吧。
宇宙空间大部分是真空环境,物质极为稀少(暗物质与暗能量因为不与光反应所以不产生热量),据测量每立方厘米宇宙空间里有0.1个氢原子和氢分子等物质,而温度在微观层面上来说是物质分子热运动的程度,如果一个区域没有物质,那自然谈不上有温度了,宇宙空间的温度正是因此呈现出极致的低温。
那么我们所看到宇宙中的恒星数不胜数,据科学家计算有700垓(10^20)颗恒星,这么多恒星自诞生以来就在散发光和热,为何加热不了宇宙空间呢?首先恒星物质只占不到宇宙物质的4.9%,并且构成恒星的物质极为集中,所以相比整个宇宙空间,恒星所能占据的微乎其微,通过热辐射所传递的热量不能影响整个宇宙,况且宇宙仍在不断地加速膨胀,更使得物质摊薄,也就更显低温。
其实宇宙也是有过整体高温的时候的,在宇宙大爆炸之初的1秒内,温度从约10^32度骤降到了约100亿度,30万年之后更是降到了约3000度,到了今天则是-270.15℃,这正是因为空间膨胀导致物质稀薄而使得热量均摊,即便如此多的恒星无时无刻散发着光和热,也是入不敷出,无法加热宇宙空间。
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