太陽是一顆恆星。恆星由於引力坍縮,在內核中形成一個超高溫、超高壓區域,吸引周圍的塵埃形成天體。恆星的核心區域在遇到氫物質時會發生強烈的核聚變反應,所以太陽可以發出光和熱。由於太陽是一顆巨大的恆星,它可以產生很高的溫度。根據科學家的觀察和分析,太陽的內核溫度高達1500萬攝氏度,表面溫度為6000攝氏度。這是什麼概念?
現在世界上最耐高溫的材料是鉿合金,它在標準大氣下的熔點為4200 ℃,是地球上熔點最高的材料,但即便如此,太陽表面的鉿合金也會被熔化,即使鉿合金能承受6000 ℃的高溫,地球上也沒有任何材料能承受這個溫度,也就是說,如果把地球放在太陽表面, 地球會完全融化或蒸發,正是因為溫度高,太陽能在離地球1.5億公裡的情況下,給地球帶來溫度,地球有溫度才能產生生命並讓生命繼續繁衍,這裡說的可能很多人會想,太陽的「熱量」能穿越1.5億公裡的空間到達地球,但為什麼太陽和地球之間的空間仍然如此寒冷?
為了弄清楚這一點,我們必須首先理解溫度的本質。通常,當溫度高時,我們會感到非常熱,當溫度低時,我們會感到非常冷。這是溫度。它的單位是攝氏度或華氏度。溫度很簡單。從表面上看,溫度現象很容易理解,沒有什麼特別的。但事實上,我們都太天真了。溫度實際上是很有學問的。當溫度升高時,為什麼我們會覺得熱?什麼導致溫度上升或下降?所有這些問題都需要知道溫度的性質才能知道其中的奧秘。
科學家說,溫度的本質實際上是分子的運動,也稱為布朗運動。這個世界充滿了物質分子。這些分子的不規則運動產生了所謂的溫度。當分子劇烈運動時,溫度會上升。因為分子運動越劇烈,它們轉化為動能的熱能就越多,所以感覺非常熱。分子移動得越慢,產生的熱量越少,溫度越低,所以感覺很冷。這是溫度的本質。世界上的一切都是由分子組成的。這些分子漂浮在地球的任何角落。有無數的分子在你周圍移動。你是冷還是熱與這些分子有關。
了解了溫度的本質,讓我們回答太陽如何讓地球產生熱量,以及為什麼太陽和地球之間的宇宙如此寒冷。首先,讓我們談談太陽是如何讓地球產生熱量的。許多人錯誤地認為地球的熱量是由太陽產生的。事實上,地球的熱量是由自身產生的。我們已經知道溫度上升是由分子運動的加速引起的。因此,地球的溫度上升實際上是由地球內部分子速度的加速引起的。這些加速度的驅動力來自哪裡?那就是太陽,它在核聚變後釋放出大量的輻射。這種輻射稱為太陽輻射。太陽輻射由大量無質量的能量包——光子——組成。當太陽輻射穿過太空到達地球時,光子與地球內部的分子碰撞,分子吸收光子的能量,從而獲得加速能量。分子被加速並且移動得更快,因此溫度上升。
當太陽光子連續到達地球時,分子可以獲得連續的能量。因此,分子將繼續做加速運動。分子間的強烈碰撞產生持續的熱量,這些熱量被其他物質釋放和吸收。因此,溫度將繼續上升,直到非常熱。因此,地球的熱量是由地球的分子產生的。太陽只為分子加速提供能量。它的熱量不是傳遞給地球,而是輻射。
讓我們談談為什麼太陽和地球之間的宇宙如此寒冷。我們已經知道溫度的本質是分子的運動。宇宙是一個接近真空狀態的空間。不存在物質,沒有物質,自然就沒有分子。沒有分子,就沒有生熱的物質基礎。儘管太陽輻射不斷穿過這些宇宙空間,但是沒有分子運動來產生熱量,所以它總是冷的。當然,宇宙飛船、空間站和在太空飛行的太空人都有溫度,因為他們都是物質,而物質是由分子組成的。太陽輻射可以加速宇宙飛船、空間站和太空人等物體的分子運動,從而產生溫度,但宇宙是真空的就不行,因為它沒有物質。