《銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)》中的養(yǎng)父勇度因沒(méi)穿防護(hù)服而死在太空中
肺部會(huì)首先爆裂
裸露的皮膚會(huì)被“煮沸”
最后尸體保持著一個(gè)姿勢(shì)會(huì)浮在太空中很久
那么多顆恒星在燃燒,那么多物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)中……
我們常常在電影中看到,步出宇宙飛船的人類如果沒(méi)有任何防護(hù)服的保護(hù),要么被迅速凍僵、凍死,尸體稍遇微塵即碎成粉塵,要么就因?yàn)樘罩械母鞣N射線輻射而身體迅速變得千瘡百孔,油盡燈枯。比如早前電影《銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)》中那位養(yǎng)父勇度的死,想必很多人仍記憶猶新。
太空中有輻射這一點(diǎn)不難理解,為何太空還會(huì)冷得死人呢?不是有許多恒星像太陽(yáng)一樣都在熊熊燃燒著嗎?各種星星們不是都在高速運(yùn)動(dòng)著嗎?太空中那么“熱鬧”,應(yīng)該很熱才對(duì)吧?
美國(guó)媒體近日刊登了《太陽(yáng)那么熱,為何太空那么冷?》一文,作者吉迪恩·利奇菲爾德在文章中稱,太空并不是“冷”,而是因?yàn)樘詹⒉皇侨魏挝矬w,它沒(méi)有“溫度”。如此說(shuō)來(lái),太空當(dāng)然也并不會(huì)熱。
太空是有溫度的
嚴(yán)格意義上講,溫度衡量的是原子和分子的運(yùn)動(dòng)速度。一件物體有溫度,是因?yàn)闃?gòu)成它的原子和分子在加速運(yùn)動(dòng),這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生了熱度。
太空中的物體只要是由原子和分子構(gòu)成的,例如行星、恒星、塵云、宇宙飛船和航天員,都是有溫度的。而太空本身沒(méi)有溫度,是因?yàn)樗⒉皇怯稍雍头肿訕?gòu)成的——這個(gè)說(shuō)法也不夠準(zhǔn)確,即便是“空空如也”的太空中,其實(shí)也有原子存在,只是不太多。在遠(yuǎn)離恒星和行星的宇宙空間中,有著非常稀薄的氣體,大約一茶匙空間中就會(huì)有一個(gè)原子。不過(guò)這個(gè)數(shù)值,與地球大氣層中每一茶匙空氣中有超過(guò)10的20次方個(gè)分子的數(shù)量值相比,幾乎可以等同于無(wú)。
但太空中因?yàn)橛羞@樣微量的原子——也可以說(shuō)是有這種非常稀薄的氣體,所以也是有溫度的:大概是絕對(duì)零度以上3℃。“絕對(duì)零度”是目前已知的最冷溫度,它只存在于分子和原子完全停止運(yùn)動(dòng)時(shí)。
因此,利奇菲爾德在文中說(shuō):若要學(xué)究式地適當(dāng)表達(dá)問(wèn)題,事實(shí)上“太空太冷”的說(shuō)法應(yīng)該這樣說(shuō):“太空中的氣體為何是冷的?”回答則是:“因?yàn)樘仗罅恕?rdquo;
宇航服要抗熱又抗冷
太空真的太大了。兩顆恒星之間的距離動(dòng)輒就得用“光年”來(lái)計(jì)算,比如一位宇航員如果飄浮在太陽(yáng)與離它最近的恒星比鄰星中間,那么他距這兩顆恒星都約有2.1光年的距離。一個(gè)人能從一顆距其2.1光年的恒星那里得到多少熱量呢?其實(shí)不多!經(jīng)過(guò)一番計(jì)算,我們目前得到的數(shù)字是0.000000076瓦。
你可能想說(shuō),離太陽(yáng)近的地方應(yīng)該會(huì)很熱,為何太陽(yáng)“附近”的太空也是冷的?
其實(shí)這要看這個(gè)“附近”的距離有多遠(yuǎn)。
我們首先要明白,熱傳遞主要有三種方式:熱傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。前面的兩種都需要介質(zhì),即固體和流體,而對(duì)流的介質(zhì)是流體。在太空中,因?yàn)槲镔|(zhì)稀少,彼此之間的距離也足夠遠(yuǎn),熱傳遞基本上只靠輻射,即電磁波傳導(dǎo)的熱輻射。而太陽(yáng)輻射主要就是通過(guò)電磁波與粒子流。
如果一個(gè)人在地球表面,距離太陽(yáng)僅1.5億公里,即地球與太陽(yáng)間的距離,那么太陽(yáng)的熱量可以通過(guò)熱輻射達(dá)到每平方米1368瓦。所以當(dāng)我們?cè)谔?yáng)下被陽(yáng)光直射,只會(huì)感覺(jué)到暖暖的;如果一個(gè)人在月球上,當(dāng)月球到達(dá)最近日點(diǎn),月球表面溫度甚至可達(dá)到127℃;如果一個(gè)人乘宇宙飛船來(lái)到太空,在離太陽(yáng)更近一些的地方,他就需要宇航服的保護(hù)了。
說(shuō)到這,就有一個(gè)很有趣的地方:宇航服除了保護(hù)身體不暴露在真空中被輻射污染,還要保護(hù)不被太陽(yáng)烤焦,同時(shí)也要保護(hù)宇航員不會(huì)被凍僵。只是到底什么時(shí)候可能會(huì)被烤焦,什么時(shí)候可能被凍僵呢?
這又回到了太空很“冷”的問(wèn)題上。在太空中,一旦離開(kāi)像太陽(yáng)一樣的恒星的熱輻射范圍,人體本身就成了一個(gè)熱輻射源——人體熱量會(huì)立刻通過(guò)太空中的射線向外輻射,人體自然就會(huì)很快被凍僵甚至凍成冰塊。而在地球上,之所以我們就算走到?jīng)]有太陽(yáng)直射的陰影處,身體依然能保留大部分熱量,那是因?yàn)槲覀冎車锌諝?,大氣層中?huì)存有大量的熱量,讓我們始終都處于一種“熱浴”中。
鏈接:人類在太空中不穿太空衣會(huì)怎么死?
人類如果在太空中不穿太空衣,真實(shí)的結(jié)果可能比預(yù)想還要悲劇。海外資深科技媒體Businessinsider曾為此制作了一段視頻來(lái)闡述他們認(rèn)為的觀點(diǎn)。
1、真空的環(huán)境會(huì)首先將人類身體中的空氣“抽”出來(lái)。所以,如果肺部有空氣,肺部就會(huì)首先爆裂;
2、身體中包括血管中的氧氣都會(huì)繼續(xù)膨脹,直到將身體膨脹到平時(shí)的2倍大。只不過(guò)由于皮膚極富彈性,人類的身體可能不會(huì)立刻爆炸;
3、任何暴露在外、直接接觸太空稀薄空氣的身體部分中的水分都會(huì)被蒸發(fā)。舌頭和皮膚表面會(huì)像被煮沸一樣,從起泡到破裂;
4、因?yàn)榉尾恳呀?jīng)沒(méi)有任何空氣,血液將停止將氧氣輸送給大腦,人會(huì)在15秒內(nèi)就處于昏迷狀態(tài),90秒內(nèi)就會(huì)因?yàn)橹舷⒍劳觯?/p>
5、因?yàn)樘罩蟹浅@?,人的身體會(huì)很快被凍成冰棍;
6、一些暫時(shí)能應(yīng)付得了太空環(huán)境的腸道微生物會(huì)開(kāi)始從內(nèi)到外地腐蝕人體,但這一過(guò)程不會(huì)持續(xù)太久。所以被凍成冰棍的人類身體的分解會(huì)非常非常緩慢,人會(huì)保持一個(gè)姿勢(shì)在太空中漫無(wú)目的地浮著,直到有一天,可能會(huì)被某些外星文明發(fā)現(xiàn)。
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