阳光经过太空为什么又黑又冷 而到了地球却带来光明和温暖?

这个问题已经说过多次了,既然大家感兴趣,就再简单说一下。我们之所以感觉到热,是因为有温度存在,而温度则是分子运动的结果。

阳光经过太空为什么又黑又冷 而到了地球却带来光明和温暖?

这个问题已经说过多次了,既然大家感兴趣,就再简单说一下。

首先我们要知道热是怎么来的。我们之所以感觉到热,是因为有温度存在,而温度则是分子运动的结果。分子密度越大,运动的越激烈,温度就越高;反之分子密度小或者运动的不激烈,温度就低。

要使分子运动激烈,就需要能量交换。而太阳电磁辐射就是能量的来源。

阳光经过太空为什么又黑又冷 而到了地球却带来光明和温暖?

太阳巨大的能量是以电磁辐射方式传递的,电磁辐射说穿了就是光的一种表现形式,是可见光和不可见光的组合。

我们人眼可见光在电磁辐射中占有一个很小的波段,在380nm~780nm之间,而高频和低频段的光是人眼看不见的,以无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线、伽马射线等方式传播。

电磁辐射是以光子为载体,光和电磁辐射传播都无需介质,在真空中更快。

电磁辐射带着的能量到了地球,就与地球物质,首先是大气分子进行交换,使这些粒子运动而产生热量,体现出来的就是温度。

阳光经过太空为什么又黑又冷 而到了地球却带来光明和温暖?

地表大气密度达到0.00129克/立方厘米,一个立方厘米有2.7x10^19个气体分子(约2700亿亿个),这些气体分子与太阳辐射交换和储存着能量,就使人感到温暖和热度。

而到了高空,空气分子就很稀薄了。地球大气层在400多公里的高空叫做热层,那里的粒子温度可以达到一两千度,可如果拿温度计去测量却感到异常的寒冷,那里的飞船(国际空间站)对着太阳的舱外温度可以达到121度(摄氏度,后同),而在背阴处,气温下降到-157度。

这说明空间温度是极低的,空间站向阳一面高温是太阳能量作用于舱壁的结果。所以在这种环境下,粒子达到可以炼钢炼铁的温度,但这种稀薄的粒子撞击,要把1克水提升1度温度要几十个小时。

这也是在地球上越高的地方越寒冷的缘故,主要就是越高空气越稀薄,所能承载的能量就越少。比如到了珠穆朗玛峰顶,空气密度只有海平面约30%,所以温度就很低了。

而在距离地表1000公里的高空,空气密度只有地表密度的1亿亿分之一,但那里的温度会降到-200度。

越到远离天体的太空,粒子就会越来越少,到了太空深处每个立方厘米只有几个粒子了,甚至一个立方米也就1到几个粒子,所以那里的温度会越来越接近绝对零度。

这样太阳电磁辐射就在太空畅通无阻,损失也就很小了,一直到达地球,与地球空气分子接触,这种能量才以热量的方式显示出来。

太阳在太空真空中传播,并不是黑暗的,乘坐宇宙飞船或者在空间站工作的宇航员都可以看到明媚的阳光。但在太空由于没有空气的反射折射和衍射,就不会在空间留下很多明亮的光芒,只有照射到物体,或者人眼对着太阳看时才能够看到。

太空中还可以看到漫天的繁星,这些都是遥远的恒星传递过来的光线,因为没有空气衍射折射散射,虽然看起来更清晰很明亮,但却不会闪烁,就是一个个单调不动的亮点,镶嵌在漆黑的背景上。

就是这样,欢迎讨论。

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