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栏目：网络推广发布时间：2025-04-20

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我们知晓太空中的温度处于较低状态。通过对宇宙微波背景辐射的测量，能够得出宇宙的温度是 2.725K，大概相当于零下 270.4 摄氏度。即便如此，在太空中进行工作的国际空间站，并不会对温度过低产生担忧，反而需要思考怎样给空间站进行散热，这其中的原因是什么呢？

我们或许会思考：太阳表面温度高达 5500 摄氏度，连地球都被晒热了。然而，日地之间却依然这么冷。要弄清楚这个问题，就需要搞清楚以下概念。

首先我们要从温度的本质开始说起。

从宏观方面来看，我们对于温度最直接的表达是能够体现物体冷热程度的。然而从科学的角度来讲，冷和热都具有相对性，并且存在一定的主观性。正因如此，我们需要从微观层面来进行讨论。

温度由物体分子热运动产生。分子热运动程度越剧烈，物体温度越高。所以我们常说：温度是物体分子间平均动能的表现。

所以我们能总结出：温度是与物质相关的。倘若没有物质的存在，那么就谈不上有温度。

宇宙的平均密度经简单计算可得为 0.9*10^-29g/cm。换算后可知，一立方米的空间内仅有一个原子。由此能看出太空极为空旷，单个或多个粒子不存在温度，所以太空温度才会如此之低。

为什么太空的温度不是绝对零度？

宇宙微波背景辐射的温度源于宇宙大爆炸。138 亿年前，宇宙从一个温度极高的奇点发生大爆炸。之后，宇宙开始迅速膨胀，其温度也随之逐渐降低。如今科学家所测得的 2.7k 的温度，正是宇宙大爆炸后留存下来的余温。

在绝对零度的状态下，粒子的动能会降到零，粒子的势能也会降到零。这也就意味着，包括内能在内，所有的能量都为零。此时，粒子不会与外界发生任何能量转化，甚至连电子都停止了运动。我们学过物理都知道，通常情况下粒子是永不停歇地做无规则运动的，这就表明粒子永远不会停止运动。由此可以推断出，绝对零度仅仅是一个理想值，在现实中是无法达到的。

太空的温度不可能是绝对零度。它仅比绝对零度高 2.7k，这足以表明太空中极为寒冷。

那么太阳的温度是从哪里来的？

太阳属于恒星。恒星通常会占据所在恒星系的大部分质量。在太阳内部存在巨大的压力。几乎所有粒子的电子都会在这种巨大压力下脱离原子核的束缚。脱离束缚后，这些粒子就成为了一锅鱼龙混杂的粒子粥。我们把这种状态称作等离子态。

高温高压的反应条件具备了，量子隧穿效应也存在着。在这种情况下，氢原子核之间会发生核聚变反应，从而生成氦原子核，并且会放出巨大的能量。

这个原理与氢弹爆炸相同。然而，太阳却并未一下子全部炸掉。这是因为，当核聚变变得愈发剧烈时，如果自身巨大的引力无法抵抗核聚变所产生的对外膨胀的压力，由于外部压力不足，就会间接使核聚变的程度减缓。

核聚变减缓到一定程度时，在自身巨大引力的作用下，会提升太阳内部的温度和压力。这样不断循环，太阳会达到一种平衡状态，即体积既不会膨胀，也不会收缩。

太阳能够不断地进行缓慢的核聚变，这是因为……据估计，太阳能够持续进行这个过程的时间长达 100 亿年，而现在已经过去了 46 亿年。

太阳的热量又是如何传到地球上的呢？

热量的传递方式主要有三种。其一为热传导；其二为热对流；其三为热辐射。

它的本质是分子间相互传递动能。它是介质内无宏观运动的传热现象。这种现象可以在液态、固态、气态之间发生。不过严格来讲，只有在固态中发生才是纯粹的热传导。

通俗来讲，热传导是不同材料通过直接接触来进行热量传递。也就是高温热源与低温热源直接接触进行传热。这种情况较为常见，例如在锻造铁具时，烧红的铁块浸在水中使其降温，这种传热方式便是热传导。

热传导在真空中不存在，原因是真空没有介质。保温杯经常被使用，它就是利用了这一原理，将夹层抽成真空，这样就阻止了热量的传播，保证了水的热量不会过快地流失。

指存在温差的两种流体，因流体的宏观运动致使各部分之间出现相对位移，进而冷热流体相互混合，最终引发热量传递。

我们一听这个名称，就算不进行解释，首先应该明白它是发生在液体或者气体中的传热方式。简单一点理解的话，热对流就是通过介质流动来传递热量的一种方式。

热对流需要介质传播，所以在真空中不存在。热对流与我们的生活密切相关，例如煮开水时，水开始冒泡，然而泡泡还未浮出水面，就因上层水冷、密度大、压强大而被重新压破，当水气重新溶解到水中时，水就在进行对流。

虽然也是传递热量的一种方式，但它和热传导、对流不同。

热辐射是一种传热方式，高温热源通过辐射红外线等形式向低温热源传热。在热辐射过程中，两个热源不直接接触，它是远距离传热的主要方式。并且，这种热传递方式不需要介质，能够在真空中进行传播。

一般而言，热辐射是一种物体借助电磁辐射的形式将热能向外部散发的热传递方式。物体的温度越高，其辐射的强度就越大。热辐射是导致地球变暖的方式之一，例如，太阳的热量是以热辐射的形式，经由太空传递给地球，从而使地球变暖。

我们应该都明白了。太空是真空的，没有介质，所以太阳无法把太空晒热。地球上有足够多的粒子，太阳辐射遇到地球会转化为粒子热运动的动能。这印证了之前所说：温度是物质的。

如果我们真的拿一支温度计到太空去测量，就会发现根本不会有示数。这是因为太空中没有物质，所以也就不会有温度。

回到题目中，为什么国际空间站会担心舱内过热，而增加散热呢？

知道了温度的本质以及热量传递的基本方式之后，这个问题就能够得到解决了。

我们简单阐述一下。太空是真空的，不存在热传递的介质。因此，在太空中的空间站只能借助热辐射的方式散失热量。热辐射的过程较为缓慢，远远比不上空间站众多设备工作时产生热量的速度。随着时间的推移，空间站上会聚集大量热量，这会导致人们无法承受。所以，空间站需要增加散热措施。

最后我们来总结一下：

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