太阳5500度，连地球都晒热了，为什么地球外的太空是冰冷的？ 太阳表面五千度，地球都晒到全球变暖了，为什么太空还是冰冷的？

太阳表面温度大约是5500K，地球上的温度也挺温暖，但地球与太阳之间的太空给我们的感觉却是非常寒冷的，无论是在《阿波罗13》中还是在科幻片比如《复仇者联盟》中的乌木喉就是这样领盒饭了，还有《异形》中被吸入太空的异形宝宝，那么事实真的是这样吗？

温度到底是什么？

在这个问题中最关键并不是温度，而是温度背后的本质，热力学中的温度定义物体微观粒子的运动剧烈程度，从这个定义中我们了解到温度必须有一个载体，它不介意是哪一种，但如果没有载体的话，温度就不能被定义！

布朗运动

1827年英国植物学家R. 布朗在观测花粉颗粒在水溶液中作不停的无规律运动，进一步的福安测发现，其他悬浮在液体中的颗粒也会不停的运动，1877年J.德耳索首先指出布朗运动是颗粒受到液体分子碰撞的不平衡力所致，1904年法国科学家H.潘卡雷认为这是液体分子无规律热运动表现

微观粒子运动与温度的关系

假设一个物体的最小粒子质量m以速度v运动，那么整体表现的温度为如下

T为绝对温标，K为玻尔兹曼常数，那么而质量知道了m和运动速度v，最终将可以求得这个物体表现出来的温度。

而普朗克温度就是这么来，mp普朗克质量，为：2.176 51(13) × 10^-8千克，它是粒子的康普顿波长与其史瓦西半径相比拟时的质量，即微观粒子质量的上限。

普朗克温度的本质就是可能最大的微观粒子在光速运动时所表现出来的温度，当然我们已知也没有那么大质量的基本粒子，也没有达到光速运动的微观粒子运动，所以对于人类来说这是一个不可能达到的温度，但宇宙大爆炸时可以，在第一个普朗克时间内宇宙就达到了这个温度，此后一路走低，一直到现在的微波背景辐射2.73K。

太阳和地球之间广袤的宇宙空间，温度的载体是什么？

宇宙空无一物吗？明显不是，但它也不是到处都是物质，比如太阳和地球之间的太空，这些区域以我们宏观的角度来看它是空无一物的，但它每立方厘米的原子数量约有数十个，甚至比本星际星云密度的0.3个/立方厘米还要高一些。但这明显不足以承载我们宏观俗称的温度。

因此我们用可以用温度来定义这片区域，但粒子太少，甚至我们可以忽略不计，那么太空中确实非常寒冷是吗？其实也不是这么理解！

寒冷的感觉哪里来的？

我们感到寒冷是因为身体的热量正在通过某一种途径快速散失，比如游泳上岸时一阵风过来特别冷，这是因为身上的水分被风蒸发带走了大量的热，或者冬天掉水里，冰冷的水通过传导带走了身体的热量，但如果赤膊掉到了太空里，第一没有风，因为没空气，第二没有介质传导，只有一种辐射降低体温，而辐射降温效率是比较低的，因此我们掉到太空里并不会感觉寒冷！

为什么有文章认为人掉到太空里会结冰？

会结冰其实并没说错，但却不是太空的低温造成的，而是低压，因为人体是含有大量水分的，在极低压的条件下体液会沸腾，导致皮肤破裂蒸发失温这是快速散热的主要途径，另外如果晒不到阳光的阴影处则会通过辐射慢慢降温，所以会是冰火两重天，晒到的位置犹如灼伤，晒不到的位置则慢慢结冰。

幸亏太阳和地球之间的微粒比较少，否则受到这些尘埃遮挡，地球获得阳光将大幅减少，就像遮天蔽日的沙尘暴天气，地球的日子可不是那么好过。

宇宙中最冷的地方

已知宇宙中最冷的地方是回力棒星云，这是一个扩散中的行星状星云，速度达到了150千米/秒

这个沙漏状的结构长达3万亿千米，大约是2万个天文单位，这是中心恒星死亡到了白矮星阶段再也束缚不住外部气壳时，物质流失所致，未来这个规模还将继续扩大。根据阿塔卡马毫米波/亚毫米波射电望远镜观测，回力棒星云的最低温度大约只有-272.15℃，仅仅比绝对零度高出约1℃！

不过未来它将失掉这顶桂冠，因为它扩散快速扩散的气体云正在被附近的恒星所照射，这将让它的温度慢慢回升，最后至少将会达到2.73K。

太阳5500度，连地球都晒热了，地球外的太空是冰冷的，这是因为真空中的粒子密度相当低，所以没有办法进行正常的反应温度。

因为地球外的太空没有大气层，不能储存热量，所以地球外的太空是冰冷的。

因为热是分子剧烈运动产生的，我们生活在地球上是有空气的，这些分子在运动所以感到热，但是太空中是几乎是接近真空的，所以分子运动不剧烈，就不会感觉到热。

太阳本身温度是很高的，但是距离远了温度也就没那么高了，其次因为地球拥有大气层，有很强的保温作用，而外太空很大的又没有其他热源。

太阳表面高达5500度，把地球都晒热了，为什么太空却冷冰冰？~

很多人都有这样的常识，那就是太阳特别热，地球都能被晒热，但是日地之间的太空是绝对零度的（当然这个说法其实是错误的，太空实际上还是略高于绝度零度的），这不是相互矛盾了吗？为什么太阳能晒热地球，就不能把日地之间的太空晒热了呢？

为什么会感觉到温度？
要了解这个问题，我们就得先来了解一下：什么是温度。
当然，温度实际上是一个物理量，是反映物体冷热程度的物理量。所以，它是用来描述热现象的。
其实人类很早就在思考什么是”热”？然而迟迟没有一个令人满意的答案，各种假说都有各自的缺点。比如：200-300百年前，流行着一种热质说。后来随着热力学开始发展，人类意识到，从微观视角来看，温度的本质是分子热运动的剧烈程度。那这句话该如何理解呢？

我们都知道，万物都是由粒子构成的，但是粒子实际上并不是整齐划一地排列在一起。实际上，粒子是在做不规则的运动，布朗运动就可以充分地证明这一点。

科学家发现，当粒子整体运动剧烈时，温度就越高，反之亦然。

所以，我们就可以用粒子的平均动能来描述“热”。但是这里要补充一点，我们要感受到热或者说感受到温度，是有前提的。热力学其实是也被叫做统计力学，这是因为它是基于足够多的粒子数的统计基础之上的。这就意味着，如果要反映出温度来，就需要有足够多的粒子数才行。那如果粒子数很少，那会如何呢？
实际上，如果你身处几乎没有粒子的空间，并不会感受到温度的高低，当然应该会很容易被憋死。
地球为什么可以被太阳晒热？
知道了上面的内容，我们就来看看开头说到的那个问题。我们要知道的是，地球也是由粒子构成的，而且是大量的粒子。因此，但太阳辐射到底地球时，光子可以使得地球上的粒子热运动变得剧烈，这时候就会反映出温度升高的现象。

所以，地球能被晒热的根本原因，是因为地球本身是由大量的粒子构成的。那太空为什么不行呢？
实际上，太空是几乎真空的，所谓的真空就是粒子都不存在的空间。当然，绝对的真空是不存在的。宇宙实际上是几乎接近于真空状态。在宇宙学中，我们会用到一个宇宙密度的概念。科学家通过理论和模型，可以得出一个临界密度，这个临界密度是ρ0=0.9×10^(-29)克/厘米^3，这么看可能没什么感觉。
我们可以做个例子，这个临界密度相当于一平方米内只有一个氢原子。而根据最新的观测数据和理论分析来看，如今宇宙的密度是略小于临界密度的。这就意味着宇宙实际密度是略小于一平方米一个氢原子的水平。这样的粒子密度是不可能能够反映出温度的，所以，如果有人不小心暴露在太空，他实际上不会被冻死，因为他根本感受不到温度，不过由于气压太低，他的体液会沸腾，最终可能因为体液沸腾而死，也可能是被憋死的。
所以，太空没有办法被晒的原因本质上是因为单位体积内的粒子数实在太少了。
但如果这样你认为宇宙是绝对零度，那就错了。如果宇宙是绝对零度，那热力学定律早就会被改写了。实际上，宇宙是有温度的，这个温度是2.72K。为什么是这样呢？

我们现在知道，宇宙诞生一次大爆炸，这发生在138亿年前。大爆炸之后，宇宙处于类似于等离子态，有点类似于混沌的那种状态，也就是不透明，此时温度极其高。宇宙的空间开始剧烈的膨胀，随着空间膨胀，温度开始下降。

但我们要知道，温度是不可能凭空消失的。因此，这个宇宙大爆炸的余温还要留存至今，如今我们还能够探测到它，它的温度就是2.72K，也就是比绝对零度高2.72度，这也被称为宇宙微波背景辐射。如今已经成了天文学家人生必备的武林秘籍。

总结
从微观视角来看，温度的本质是分子热运动的剧烈程度，这就意味着温度是建立足够多的粒子数之上才有意义的。地球能被晒热，就是因为地球由大量的粒子构成，而宇宙几乎接近于真空，粒子数实在太少，所以无法反映出温度来，更没有办法被晒热。虽然宇宙体现不出温度，但实际上它是有温度的，这个温度就是宇宙微波背景辐射的温度。

太阳可能是小盆友们学会画的第一个对象，万物生长靠太阳嘛，画上花花草草的同时总会左上角或者右上角画上一个光芒四射的太阳！确实连小朋友都知道，地球上的热量几乎都来自太阳，它对人类太重要了！

但有一个问题很多朋友可能都有点糊涂，很多电影中都有这样的桥段，比如《复仇者联盟》中的乌木喉掉到太空就冻成了冰坨坨，为什么地球都晒烫了，太阳和地球之间的太空却冰冷无比？
为什么我们会感觉到温度？
知冷知热是我们对伴侣最低的要求，当然这包含了多层含义，毕竟只要人体功能正常，这个物理意义上的冷热还是知道的，人体的知觉中就包括温度，它的保证我们远离冰冷和酷热，靠近温暖舒适的地方，这意味着物种的生存与延续！

皮肤神经末梢结构
到底什么才是温度？
这个答案就曾经是十八世纪科学家想要弄明白的，开始他们提出了热质说，认为热质是一种无质量的气体，物体在吸收热质后温度会升高，热质会由温度高的物体向温度低的物体流动，也可以穿过固体或液体的孔隙！

后来伦福德伯爵在观察加农炮的钻孔操作时发现了摩擦生热，因此提出了《探讨摩擦生热之来源》的论文。同时气体运动理论也在发展，1738年丹尼尔·伯努利发表著作《流体力学》，认为气压是大量气体分子向四周运动碰撞形成了气压，而热就是分子运动的动能！

1744年罗蒙索夫明确提出热就是分子无规则运动的表现，1859年，麦克斯韦在克劳修斯工作的基础上，提出了分子麦克斯韦速度分布率。1871年，玻尔兹曼推广了麦克斯韦的工作，提出了麦克斯韦–玻尔兹曼分布，但到此时分子运动论仍然只是假设，一直到1905年爱因斯坦的布朗运动论文发表后才被广泛接受！

绝对零度和普朗克温度
我们现在知道，温度就是微观粒子运动的结果，当然随着量子力学的发展，温度还有更本质一些的解释，物体为什么越来越热之后我们会看到它暗暗发红，继续加热会红光、白光甚至蓝紫光，其实这就是热辐射波段不一样！

SR-71发动机试车
核外电子在吸收能量跃迁到更高的轨道后，会因为不稳定而跌落回原来轨道，这个过程会释放出不同频率的光辐射，低的时候热辐射波段比较长，放出的是红外或者红光，能量高的时候波段比较短，放出的是白光甚至蓝光，当然继续加热还可以紫外和X光等。

温度就是微观粒子运动的结果，那么会出现两个推论，如果微观粒子绝对静止，物体就会表现最低的温度，这就是绝对零度，如果用摄氏表示的话就是-273.15℃，但宇宙永远都达不到这个温度，即使未来的热寂！那么当微观粒子运动速度达到光速时，这个温度就是普朗克温度！

因为狭义相对论告诉我们，粒子运动速度不可能超过光速，而我们也无法达到这个速度，只有在宇宙大爆炸那一刹那才可能会是这个温度，宇宙曾经达到过，但不知道维持了多久，因为那会还没时间可以计量！

为什么太空是冰冷的？
我们先简单来了解下温度传递的几种方式，传导、对流和辐射，太阳和地球之间则只能通过辐射来传递，前文了解了温度的本质，那么可以来分析下太空为什么会是冰冷的！

温度的本质是微观粒子的运动，所以温度它需要一个载体，也就是物质的微观粒子运动，太空中理论上就是真空，所以根本就不存在所谓的微观粒子，因此用温度来形容纯粹的太空是不合理的！

黄道光（黄道面尘埃反射光）
但在太阳系中的太空，仍然有大量的宇宙尘埃，再不济还有太阳因为辐射驱动的大量高能质子，不过这些无法和地球上即使是空气的中的分子相提并论，差了N个数量级，因此对于太空我们可以有这样一个结论，太空中的粒子温度都很高，因为会受到阳光中各种辐射的激发，但它们却无法表现出宏观的温度，因为总量太少，就像地球大气层的热层，温度很高，但却仍然非常寒冷！

太空中到底是冷的还是热的？
一个没有微观粒子的区域，无法用温度来衡量，这个上文中我们都已经解释过了！但人体在太空中仍然会结冰，这到底是怎么回事？

这是因为太空是基本真空的原因，人体有水分，真空下水分快速蒸发会带走大量的热，最终温度迅速降到冰点以下，当然朝着太阳那侧会吸收太阳辐射，可能会出现焦黑状，失水加上强烈的辐射，皮肤犹如烧焦了一样！

另外一个原因是辐射方式也会散热，如果太空中丢一个铁块，它没有水分，无法通过蒸发来降温，如果没有太阳辐射给它能量的话，它会逐渐向四周辐射能量，一直到和宇宙微波背景辐射一致，因为在空无一物的太空，也有微波背景辐射照耀着它，大约是2.725K，所以这个铁块不会到绝对零度！
延伸阅读：太阳的热量来自哪里？
太阳是一颗黄矮星，它的发光原理是中心的氢核聚变！在二十世纪发现核聚变以前，甚至科学家都搞不清楚太阳为什么会发光，因此还提出了很多可爱的假说，比如烧煤的，或者重力收缩，或者小行星撞击等多种不靠谱的假说！

1920年时候爱丁顿提出了太阳可能从轻核聚的过程中获得能量，后来伽莫夫解决了太阳大小质量中的氕氕通过量子隧穿效应聚变成氘继而发生核聚变的理论突破，之后就是汉斯贝特解决了质子链反应和碳氮氧循环，因此到上世纪四十年代时，科学家基本搞清楚太阳发光的原因了！

太阳这样的黄矮星，由于温度不够中心氦元素积累到一定时会突然燃烧而发生氦闪，未来也因为中心温度增加燃烧速度增加，发生膨胀，这就是未来红巨星的原因，最后它可能会吞了地球，不过在它吞地球之前，那强烈的光辐射早就将地球烧成一个火球了！

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#舌颖姣# 为什么高处离太阳近却冷?而热空气不是往高处走吗?地球每天被太阳晒,为什么不越来越热 -
(17070808928)： 第一告诉你儿子真是个聪明的孩子.地球是一个处在宇宙中的星球,也就是说它在不断地吸收太阳光的时候也在不断地向宇宙以长波辐射的形式向宇宙辐射能量,能量的收入与支出是相等的,因此地球不会越来越热.大气的温度其实并不是由太阳直接加热的,大气的温度是由地面的长波辐射控制的,这也就是为什么在阴天或黑夜没有阳光的时候,气温不会激烈下降.因为温度来自于地面,所以越是高处受到的地面辐射就越少,温度也越低.你儿子多大,问出这样的问题不得了.

#舌颖姣# 太阳能够照亮地球,为什么太空中却永远是黑暗的? -
(17070808928)： 众所周知,太阳是太阳系中唯一能发光的天体.也是因为太阳的存在,地球才有光和热,也是因为太阳,地球上的生命才能生存.太阳的东升西落引起了地球上昼夜的交替.如果没有太阳,整个地球将生活在黑暗中,但许多人对此也有怀疑....

#舌颖姣# 如果太阳是在太空中那为什么太空中没有阳光而地球上有呢? -
(17070808928)： 太空中有阳光.太空中的阳光其实更加强烈,你看那些宇航员的头盔上都有遮光面罩就知道了.但是太空里几乎是真空,不像地球大气层中有各类分子可以散射阳光,所以在太空里除非直视太阳,否则是看不到阳光的,因此也就是黑呼呼一片了.而在地球上,由于空气中的各种分子把阳光散射得到处都是,所以白天哪怕阴天,也是亮堂堂的.另外,由于波长较短的蓝光更容易被散射,所以我们看到的天是蓝的.

#舌颖姣# 为什么太阳每天都在发热,地球还是保持一定的温度呢? 太阳在宇宙中所发的热都跑到哪去了? -
(17070808928)： 地球每天都接受来自于太阳的辐射能量,如果这些能量不被解决掉,地球最终将被熔化.但是地球的物质将这些能量以长波的形式辐射出去了,如红外线、远红外线等.

#舌颖姣# 太阳为什么发热还有太阳能量来自那里 -
(17070808928)： 太阳内核的温度高达摄氏一千五百万度,在那儿发生着氢-氦核聚变反应.核聚变反应每秒钟要消耗掉约五百万吨的物质,并转换成能量以光子的形式释放出来.这些光子从太阳中心到达太阳表面要花一百多万年.光子从太阳中心出发后先要经...

#舌颖姣# 据报道地球已50亿岁了,地球大气外面是真空,太阳天天晒地球,却不见地球升温融化, -
(17070808928)： 呃,楼上的兄弟,晚上晒不到的原因只是晒到西半球去了,实际是24小时都在晒的.楼主所说的原因在于,虽然太阳天天在晒地球,但大部分都被大气反射回去了,剩下的一部分又在天气晴朗的夜间被地表辐射到太空中了.这样基本保持了一个平衡点.

#舌颖姣# 太阳为什么晒着地球不是那么热? -
(17070808928)： 事实上,地球是依靠太阳的“晒”来降温的.我们知道,地壳下面的岩浆有上千度的高温,这些热量哪去了呢,是依次热传递到地壳、大气、太空了吗,可是大气中的电离层温度达到几千度,温度更高,根本是散不了热的.那么,地球的热量哪...

#舌颖姣# 太阳为什么那么热?
(17070808928)： 太阳为什么是热的? 在太阳中心,密度为1.5*105kg/m3,热核反应(核聚变)将氢转变为氦.每秒钟有3.9*1045个原子参与核反应.产生的能量以光的形式从太阳表面散发出去.而地球只获得了太阳总辐射量的22亿分之一,为1367瓦/平方公尺...

#舌颖姣# 夏天为什么会热呢?是不是地球离太阳太近了啊? -
(17070808928)： 半球夏季,太阳直射点位于北半球,北半球各地太阳高度角(太阳光线与地平面的交角)大,等量太阳辐射经过的大气路径比较短,被大气削弱的太阳辐射比较少,到达地面的太阳辐射就比较多.同时,还是由于太阳高度角大,等量太阳辐射散布的面积小,单位面积地面获得的太阳辐射多.气温就比较高. 还有,北半球夏季时,昼长夜短,热量收入就更多一些,而支出更少一些. 另外,北半球夏季时,陆地上形成热低压,海上的高压中心向低纬地区输送暖湿气团,在一定程度上提高了气温. 闷热的原因是空气湿度大,一方面气温高,蒸发量大,空气中水汽含量高,另一方面,来自海洋的暖湿空气提供较多的水汽,水汽含量高,使人感到天气发闷.就象洗桑那浴的感觉.

#舌颖姣# 太阳为什么在天上 -
(17070808928)： 其实太阳不在天上,只不过在地球上看太阳好像在天上,但实际太阳是在银河系里面,如果太阳上面有生物的话,那么它们看到我们地球也同样是在天上的!