嚴(yán)格意義上講,溫度衡量的是原子和分子的運(yùn)動速度。太空中的物體,例如行星、恒星、塵云、宇宙飛船和航天員,是有溫度的,因為他們都是由原子和分子構(gòu)成的。而太空本身沒有溫度,因為它不是由原子和分子構(gòu)成的。但是,即便是“空空的”太空中,也有原子,盡管不多。
遠(yuǎn)離恒星和行星的宇宙空間中有著非常稀薄的氣體,大約一茶匙空間中有一個原子。相比之下,在地球大氣層中,一茶匙空氣中有超過10的20次方個分子。這種非常稀薄的氣體的溫度是絕對零度以上3℃(約等于-270℃)。
太空中的氣體之所以是冷的,是因為太空太大了。如果飄浮在太陽與離它最近的恒星比鄰星中間,距這兩顆恒星都約為2.1光年。一個人能從一顆距其2.1光年的恒星那里得到多少熱量呢?不多!經(jīng)過一番計算,得到的數(shù)字是0.000000076瓦。
但是,為何太陽附近的太空也是冷的?
如果一個人距離太陽僅1.5億千米(正是地球與太陽間的距離),那么,太陽的熱量將較為集中:每平方米1368瓦。因此,如果一個人被陽光直射,不會冷。這正是需要航天服的原因:除了保護(hù)人類不暴露在真空中,還保護(hù)不被烤焦。地球軌道中被太陽直射的物體能達(dá)到120℃。然而,矛盾之處在于人類還需要航天服保護(hù)不被凍僵。即便處于地球軌道中,太空也可能是非常冷的。為何?
在地球上,脫離太陽直射范圍進(jìn)入陰影處后不會馬上凍僵的原因是,周圍的空氣中仍存有大量熱量,就像處于熱浴中。然而,在太空中,如果處于沒有陽光的地方,沒有空氣,也沒有熱浴。人類體內(nèi)的熱量將開始逃走——通過輻射。若沒有航天服的保護(hù),最終會被凍僵。