回顾：太阳表面5500度，地球都晒热了，为何日地间的太空是冰冷的？

我们都知道，地球的能量几乎都来自于太阳。太阳的表面达到了5500度，距离地球有1.5亿公里，却能够把地球都给晒热了，那么问题就来了，为什么太空却是冷冰冰的？

今天，我们就来聊一聊这个问题。

太阳的温度来自于哪？

关于这个问题，其实我们就得先从太阳说起。太阳是太阳系中最大的天体，这个“大”不仅体现在太阳的体积上，更体现在它的质量上，它占据了整个太阳系99.86%以上的质量。

正是因为太阳巨大的质量，在引力的作用下，太阳的内核的温度和压强急剧升高，可以达到1500万度，200多万个标准大气压。这使得太阳并非是我们常见的气态、固态或者液态。由于电子获得了足够多的能量，使得电子脱离了原子核的束缚。于是，太阳内部其实是粒子到处乱串的状态，其中有电子，原子核，光子等，这种状态也被我们称为等离子态。

在量子隧穿效应以及弱相互作用下的加持下，氢原子核和氢原子核就可以发生核聚变反应，生产氦原子核，而且是缓慢地发生，这个阶段可以持续100亿年的时间，不是像氢弹那样一下子全炸了。

在太阳内核发生核聚变的过程中，每产生3个光子，就会产生2个中微子，中微子会直接传播出来，地球每时每刻都会被大量的太阳中微子所穿过。

由于太阳是等离子态，因此，当太阳内核产生光子后，光子会因为电磁相互作用的存在，需要磕磕碰碰才能抵达太阳表面，最终奔向浩瀚的宇宙。从太阳内核到太阳表面，有一些科学家预估平均需要14万年的时间，而从太阳表面低到地球则只需要8分20秒。

太空是绝对零度吗？

要知道，日地距离是太阳半径的200多倍。整个日地距离上的宇宙空间，其实都接近于绝对零度，但并不是绝对零度。准备地来说，太空的真实温度是接近于2.72K，也就是比绝对零度高2.72度。为什么会是这样呢？

我们都知道，宇宙起源于一次大爆炸。大爆炸之后，宇宙的温度极其高。同时宇宙在发生剧烈地膨胀，随着空间的膨胀，温度也在下降。

早期的宇宙有点类似于太阳的状态，是一锅粒子汤，其中光子也类似于在太阳内的情况，被束缚在这锅粒子汤当中没有办法出来。后来，随着温度降到了2700度，也就是宇宙大爆炸后38万年的时候。此时电子和原子核组成了完成的原子结构，光子也开始穿行于宇宙当中。随着宇宙继续的膨胀，宇宙还在继续降温，这个温度其实就是大爆炸时的余温。

至今，这个余温降到了2.72K，是遍布全天的背景辐射。因此，我们也管它叫做宇宙微波背景辐射。如今，科学家还可以通过各种办法来观测到它，并且还能够一步步地精确观测数据，不断地进行迭代。

由于宇宙微波背景辐射的存在，太空的温度应该就是宇宙微波背景辐射的温度。不过，如果你真的那个温度计去量，你一定会很失望，因为温度计根本不会出现示数。那问题到底出在哪里？

要了解这个问题，我们就得先搞懂：温度到底是什么？或者，我们其实应该弄清楚：热到底是什么？

从微观视角来看，温度的本质其实是微观粒子热运动的剧烈程度。我们都知道，万物都是由粒子构成的。而粒子实际上并不是整整齐齐地排列在一起的。而是杂乱无章地在运动。

科学家就发现，物体的温度越高，从整体上来看，构成物体的粒子的热运动就越剧烈。

但是，这里有个前提，那就是宏观要体现出温度，其实是需要建立在“足够多的粒子数”之上的。如果没有足够多的粒子数，实际上温度就很难显现出来。

而太空是真的空旷，根据普朗克卫星最新的探测结果来看，宇宙在大尺度上是平坦的，并且我们可以通过宇宙学理论计算出宇宙的平均密度。目前来看，宇宙的平均密度大概是0.9*10^-29g/cm^3，要知道的空气的密度都有1.293*10^-3g/cm^3，也就是说两者相差了10^26，26个数量级。具体有多夸张呢？

这个大概就是一立方米内只有一个氢原子的水平。所以，太空几乎是接近于真空状态的。因此，太空是体现不出什么温度来的。也就是说，如果有人不幸在没有穿宇航服的情况下暴露在太空中，他不会被冻死，而应该是被憋死。

太阳是如何把“热”传给地球的？

知道了这些，我们就会明白，由于太空接近于真空状态，因此，太阳产生的光子在穿越宇宙空间的过程中，基本不会遇到什么阻碍。而当这些光子低到地球时，地球是一个密度相比太空要大得多的天体，是由大量的物质粒子构成的。因此，太阳所产生的光子可以直接被地球所利用，转化为粒子的热运动的动能。

当地球被太阳照射的地方，粒子的热运动变得剧烈时，这个地方的温度也就变高了。所以，正是因为太空中的物质密度太低，才使得太阳的“光”可以直接传播到地球上，而地球之所以可以会被晒热，本质上就是因为地球拥有足够多的物质粒子。