宇宙中的温度

宇宙中的温度

温度是分子平均功能的标志，它决定一个系统是否与其他系统处于热平衡的物理量，其基本特征在于一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。宇宙中各行星的冷热不同决定着生命的存在与否。

在整个宇宙中，温度无处不在。无论在地球上还是在月球上，也无论是在炙热的太阳上还是在冰冷的冥王星上，由于空间位置和自身构造的不同，不同的星体之间存在着温度的差别。例如，太阳表面温度是6000℃，而处于太阳系里离太阳较远的冥王星的表面温度却只有-240℃。在夜里的星空中，牛郎星与织女星只是闪烁的小亮点，但让我们想不到的是牛郎星的表面最高温度竟达8000℃，织女星的表面最高温度竟达10000℃。

由于宇宙中各行星的冷热不同，决定着生命的存在与否。如果人类要到太阳去，恐怕还没有接近就早已化为灰烬。如果要到阴冷的冥王星，只怕刚一落地就会成了一个人形的冰块。

牛郎星和织女星

在浩瀚的宇宙中，只要位置适当，生命是完全可以存在的。地球上生命的诞生是偶然的，其实它也是必然的。第一个有生命细胞的诞生，温度是必不可少的因素之一。因为只有在适宜的温度下，化学反应才能正常进行物质分解或重组，才产生了各种各样的动植物，也才最终有了我们现在看到的这个多姿多彩的世界。

冰冷的南极

绝对零度

绝对零度即绝对温标的开始，是温度的极限，相当于-273.15℃，当达到这一温度时所有的原子和分子热量运动都将停止。这是一个只能逼近而不能达到的最低温度。人类在1926年得到了0.71K的低温，1933年得到了0.27K的低温，1957年创造了0.00002K的超低温记录。目前，人们甚至已得到了距绝对零度只差三千万分之一度的低温，但仍不可能得到绝对零度。绝对零度无法测量是依靠计算得出来的。研究发现，温度降低时，分子的活动就会变慢，当降到绝对零度时，分子是静止的，所以才有了绝对零度的概念。

人们在现实生活中比较熟悉的温度范围是-90℃到61℃，即地表的气温变化范围，其实在宇宙中还有很多已知的重要的温度，只是我们不熟悉而已。

宇宙微波背景辐射（-270.15℃）是“宇宙大爆炸”所遗留下的布满整个宇宙空间的热辐射，反映的是宇宙年龄在只有38万年时的状况，温度值为接近绝对零度的3K。

在寒冷的宇宙空间，星际尘埃的温度可低达-260℃。

冥王星从太阳上所接受到的光和热，只有地球从太阳得到的几万分之一，因此，冥王星上是一个十分阴冷黑暗的世界。在冥王星上面最高温度是-210℃，最低温度是-240℃。除冥王星以外，海王星也可达到-240℃。因为距离太阳遥远，天王星表面显淡蓝色，大气层云上端温度约在-220℃。

低温世界会使各种物质出现奇妙的变化。如空气在-190℃时会变成浅蓝色液体，如果把鲜艳的花朵放进去，花朵会变成玻璃一样闪闪发光。如果从鱼缸捞出一条金鱼放进这种蓝色的液体中，金鱼再取出来就像是水晶玻璃制成的工艺品，变得硬梆梆，晶莹透明。

鱼缸中的金鱼

-170℃是生命存活的低温极限。观察表明，大肠杆菌、伤寒杆菌和化脓性葡萄球菌均能在-170℃下生存。

离太阳最近的水星和太阳的平均距离为5790万公里。因为没有大气的调节，水星表面温差最大，面向太阳一面的温度最高时可达430℃，但背阳面的夜间温度可降至-160℃，昼夜温度差近600℃。温度变化如此巨大的水星上是不可能有生命存在的。

木星离太阳较远，它的成分绝大部分是氢和氦。表面温度达-150℃；木星内部散发出来的热是它从太阳接受热的两倍以上。

地球上最低温出现在南极最高峰——文生峰，这里年平均气温-129℃，夏日平均气温-117.7℃。而地球上第一高峰珠穆朗玛峰夏日平均气温也有-45℃，南极地区的低温可见一斑。

太阳大气中有90多种化学元素，其氢的含量最多，约占太阳质量的71%，氦约占27%，其他元素包括钠、钙、铁、氧等约占2%。正因为这些化学元素每天都在制造核爆炸，放出大量的光和热，太阳的表面温度高达6000℃，给地球带来温暖。

珠穆朗玛峰

最令人称奇的是，科学研究发现，宇宙微波辐射在所有地方都保持相同的温度。宇宙两端的距离相隔280亿光年，因为没有任何东西可以比光速更快，热辐射不可能在宇宙大爆炸后以两倍光速穿越280亿光年的距离，达到现在的热平衡。科学家们至今无法解释这种宇宙中热平衡的现象。

宇宙大爆炸的温度

宇宙大爆炸的一刻，温度达到无穷大。宇宙大爆炸后10的负44次方秒，温度约为1亿亿亿亿度，宇宙大爆炸后10的负36次方秒，宇宙温度继续下降，当时的温度约为10000亿亿亿度。宇宙大爆炸后10的负32次方秒，温度约为1亿亿亿度。宇宙大爆炸后10的负6次方秒，温度达到10000亿度。宇宙大爆炸后10的负4次方秒，温度达到1000亿度，这也是超新星爆发时其星核的温度。宇宙大爆炸后1秒，温度降低到约为100亿度。在大爆炸发生后的大约3秒，温度降到了10亿度，这也是最热的恒星内部的温度。