表面温度5500度，太阳能将地球晒热，为何地日间的太空是冰冷的？

随着天文学的不断发展，我们现在知道地球上几乎所有的能源都是由太阳提供的。当太阳释放能量，最终被地球吸收，地球上逐渐出现了生命。今天，即使在人类文明高度发达的时代，人类仍然不确定离开太阳后能否继续生存下去。

然而，在太阳向地球输送能量的过程中，有一个现象非常令人费解。即太阳表面温度高达5500℃。当太阳照在大地上的时候，大地就已经热了。为什么太阳和地球之间的空间仍然很冷？要知道，太阳光到达地球的过程中，势必会源源不断地经过这段距离。

温度

要理解问题的答案是什么，首先要明白，什么是温度？温度的表现是什么？也就是说，我们人类是如何感知外界的温度变化的呢？

首先，从物理角度来说，温度其实是一个表示物体冷热程度的物理量。从微观上看，物体对外表现出的冷热程度，其实就是分子运动的强弱。

那么我们是怎么感受温度变化的呢？在很多人看来，人类感受外界温度变化的方式非常简单，用温度计进行相关测量即可。但实际上，像这样的测量方法并不是直接的测量方法，而是通过物体温度变化的某些特性进行的间接测量。

以水银温度计的工作原理为例。事实上，当水银受热时，它会沿着玻璃管不断膨胀上升。而当它上升到一定程度时，我们可以认为温度已经达到了这个值。

但其实在真正的温度测量中，最正确的方法应该是测量物体分子的具体运动状态有多剧烈。比如我们平时感知某杯水的温度时，我们会去感受这个状态下水分子的运动状态是什么样的。是唯一的方式，其实是对温度最直观的表达和感受。

当我们把这种感觉放到宏观上来看，其实原理是一样的。当阳光直接照在人上时，其实我们的人体是在接受太阳光子对我们身体的作用。正是因为如此，我们才能感受到外界温度的变化。

值得一提的是，我们感受到的能量其实是太阳发出的光大大减少后的能量。科学家们通过研究发现，太阳光从太阳到达地球大约需要8分20秒的时间。时间虽短，但因为距离太远，温度下降。

太阳热量的来源

了解了温度的本质之后，我们还需要了解太阳能的来源。简单的说，太阳表面温度5500°C的高温从何而来？为什么太阳能在寒冷的太空中保存如此多的热量。关于这一点，还要从太阳的形成说起。

在现代天文学的认知中，太阳是在大约45.7亿年前由坍缩的星际分子氢云形成的。对此，很多人可能会疑惑这个时间段是怎么算的。答案其实很简单。科学家在电脑上模拟恒星演化后，确认太阳的形成时间其实是在45.7亿年前左右。

此外，通过放射性测年还可以得知，是目前太阳系中存在的最古老的物质，距今约45.7亿年。因此，当两种方法都指向同一个答案时，太阳系的形成时间自然就确定了。那么太阳的高温从何而来呢？

这主要是因为在太阳的演化过程中，太阳内部不断发生核聚变反应。在太阳的核心，氢分子融合成氦，让太阳每秒产生超过400万吨的能量，而这些能量可以产生中微子和太阳辐射。

通过对太阳能量的分析，科学家们也得到了另一个答案，即太阳完全消耗掉主序带上这些物质的全部能量的时间应该在100亿左右年。

也正是因为如此，科学家们得出了太阳的寿命。就目前的发展来看，太阳正值盛年。当然，还有关于原太阳是如何形成的，宇宙中最原始的热量从何而来的疑问，都可以追溯到137亿年前的大爆炸事件。大爆炸之后宇宙大爆炸，原本密度无限大的热分子逐渐分散到宇宙的各个区域，宇宙的温度逐渐下降。

但是因为太初宇宙的温度已经达到了一个难以想象的程度，即使热量散去，也会有无数像太阳一样的高温恒星出现在宇宙中，而其他空间的温度会性能很低。

冰冷空间

根据数据显示，外层空间的基本温度保持在-270.45℃左右。与确定零温度相比，仅高几度。对此，很多人都非常疑惑，为什么太阳表面温度5500℃，地球表面温度15℃左右，而在太空中却只有这个温度？

其实这跟太阳向地球释放温度的过程有关。在这个过程中，地球是最终的接受者，太空只是一个“通道”而已。在没有任何物质阻碍的情况下通过此通道时，自然不会有热量滞留。也就是说，要表达温度，就必须有介质。

但我们需要知道的是，太空是一个真空环境，不存在可以携带热量的负载。正因为如此，太空是寒冷的，而地球却可以接收并“表达”一定的温度。

举个简单的例子，当我们在晚上用手电筒直照某个方向时，如果没有障碍物，人类根本无法感知到手电筒上的光线有多远它旅行了。但是如果这个方向有任何障碍物，那么我们就可以推测光通过障碍物的传输距离。

从某种意义上说，温度其实就跟手电筒发出的光一样，没有介质接收是不会显示出来的。我们人类之所以能够感受到光或者温度的存在，主要是因为我们其实可以算是一种“媒介”，能够接收到这样的信号。值得一提的是，根据普朗克卫星的最新探测结果，宇宙在大尺度上是平坦的。

而通过宇宙学的基础理论，我们也可以计算出宇宙的平均密度约为0.9*10^-29g/cm^3。很多人可能不明白这个数量级是什么意思。事实上，即使与地球上的空气密度相比，这个数量级也太小了。正因如此，将宇宙空间形容为真正意义上的空虚，一点都不为过。在这样的情况下，当空间中没有任何可以携带热分子的物质时，自然会显得极冷。

温暖的地球

当然，就地球接受太阳的温度而言，有些现象很多人不是很理解。比如太阳为地球提供了这么多年的热量，为什么地球的温度没有上升。你要知道，当我们用火烘干物品时，物品只需要一段时间就会变得非常干燥。

其实这个问题可以从多个角度来解释。首先，在微观科学上，地球接收到的大部分能量，其实大部分都会被地球上的生物所吸收。除了植物的光合作用，人类和动物也有一定程度的吸收。

不仅如此，在晚上，其实太阳中的一部分光和能量会消散到宇宙中。换句话说，在太阳为地球提供热量的同时，地球还在向外界释放热量。在这样的情况下，地球自然会保持恒温。其次，从宏观上看，可以用能量守恒来解释。

在太阳和地球这两个不同的天体上，温度始终处于平衡状态。因此，地球的温度几乎没有太大的变化。近年来，地球变暖的主要原因也是受人类活动的影响，与阳光无关。值得一提的是，其实很多人都比较迷茫。珠穆朗玛峰和太阳的距离比海平面“近”多了。

可是为什么珠穆朗玛峰的气温很冷，海平面却温暖宜人。如果你对这方面有疑问，不能只看阳光的影响。

这一点，其实高海拔地区有点类似于外太空。当空气稀薄，无法容纳热量时，温度自然会下降。在地理上，也有相关数据显示，海拔每升高100米，气温就会下降0.6℃左右。

海拔每升高1000米，气温就会下降6°C

在外太空晒太阳？

理解了相应的问题后，我们不妨想象一下，宇航员不穿宇航服在外太空晒太阳会怎样？很多人可能认为外太空的温度只有-270℃左右，自然会受到冰冻的影响。

但其实他们会面临什么样的遭遇，需要具体情况具体分析。前面说过，我们人体本身也是一种“媒介”。所以，就算在太空中，如果能接收到阳光，温度问题自然就可以解决了。

需要注意的是，如果人真的在没有宇航服保护的情况下在外太空暴露在阳光下，人也应该避免阳光直射。毕竟我们人类在地球上接受到的阳光，其实是被臭氧层“屏蔽”后剩下的。在太空中，没有臭氧层的保护，阳光甚至可以将人体加热到120°C左右。当然，如果不能接收太阳的辐射，人类确实在太空中被冻结了，冻结时间大概是8-12小时。

只是比起冰冻之前，人类又要面临另一个问题，如何应对真空环境？这样的话，温度其实已经变成了第二位了。正因如此，其实各国宇航员在进行太空行走和出舱活动时，最关心的就是出舱宇航服是否正常工作。毕竟在太空中，宇航服是宇航员最重要的保障。

由于太空对环境的极端影响，人类在进行太空相关研究时，必须在环境问题上做出相应的准备。太空虽然是冰冷的，但如果太空中有某种物质可以接受阳光直射，这种物质就不会冰冷。只有明白了这一点，人类才能更好地进行外太空的研究。