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太空好冷 人类在太空中不穿太空衣会怎么死?

科普小知识2022-10-22 12:19:38
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我们经常在电影中看到,人类在没有任何防护服的情况下走出宇宙飞船,要么很快被冷冻和冻死,他们的身体会被一点点灰尘压成粉末,要么他们的身体会因为太空中的各种辐射而很快变得千疮百孔并被油烧尽。例如,在早期电影《银河护卫队》中,养父永都的死在许多人的记忆中仍然记忆犹新。不难理解太空中有辐射。为什么太空仍然如此寒冷,以至于要杀人?难道没有许多星星像太阳一样燃烧吗?各种各样的星星不是都在高速运动吗?空间是如此的“活泼”,应该很热吗?美国媒体最近发表了“为什么太阳这么热,太空却这么冷?”根据吉迪恩·利奇菲尔德的观点,空间不是“冷的”,而是因为空间不是任何物体,也没有“温度”。这样一来,太空肯定不热。空间有温度。严格地说,温度测量原子和分子的运动速度。一个物体有温度是因为组成它的原子和分子在加速运动,并且在这个过程中产生热量。只要太空中的物体由原子和分子组成,比如行星、恒星、尘埃云、宇宙飞船和宇航员,都有温度。空间本身没有温度,因为它不是由原子和分子组成的——这种说法不够准确。即使在“空”的空间里,也有原子,但不太多。远离恒星和行星的空间里有非常稀薄的气体,在大约一茶匙的空间里会有一个原子。然而,与地球大气层中每茶匙空气中超过10到20个分子的数量相比,这个值几乎等于零。但是太空中也有温度,因为有如此少量的原子——或者可以说是非常稀薄的气体:大约比绝对零度高3度。“绝对零度”是迄今已知的最冷温度。只有当分子和原子完全停止运动时,它才存在。因此,利奇菲尔德在文章中说:如果要用一种迂腐的方式恰当地表达这个问题,事实上,“空间太冷了”这句话应该是这样说的:“为什么空间中的气体是冷的?”答案是:“因为空间太大。”宇航服太大了,不能耐热耐寒。两颗恒星之间的距离通常必须用“光年”来计算。例如,如果一名宇航员漂浮在太阳和最近的半人马座比邻星之间,那么他距离这两颗恒星大约2.1光年。一个人能从2.1光年外的恒星获得多少热量?不多!经过计算,我们现在有一个0.00000076瓦的数字。你可能会想说,靠近太阳的地方应该很热,为什么靠近太阳的空间也很冷?事实上,这取决于这个“社区”有多远。我们必须首先了解热传递有三种主要方式:热传导、对流和辐射。前两者需要介质,即固体和流体,而对流介质是流体。在太空中,由于物质匮乏,它们之间的距离足够远。热传递基本上取决于辐射,即电磁波传导的热辐射。太阳辐射主要通过电磁波和粒子流。如果一个人在地球表面,离太阳只有1.5亿公里,也就是地球和太阳之间的距离,那么太阳的热量通过热辐射可以达到每平方米1368瓦。因此,当我们在阳光直射下时,我们只会感到温暖。如果一个人在月球上,当月球到达近地点时,月球表面温度甚至可以达到127℃;如果一个人乘宇宙飞船来到太空,他需要在离太阳更近的地方有宇航服的保护。说到这里,有一个非常有趣的地方:宇航服不仅能保护身体免受真空中的辐射污染,还能保护身体免受太阳灼伤,同时还能保护宇航员免受冰冻。只是它什么时候会被烤焦或冷冻?这又回到了空间“冷”的问题上。在太空中,一旦你离开太阳等恒星的热辐射范围,人体本身就成为热辐射源——人体的热量将立即通过太空中的射线向外辐射,人体将自然冻结,甚至冻结成冰。在地球上,我们的身体即使在没有阳光直射的情况下也能保留大部分热量的原因是因为我们周围有空气,大气中有大量的热量,这让我们一直处于“热水浴”中。林克:没有宇航服,人类怎么会死在太空中?如果人类在太空中不穿宇航服,真正的结果可能比预期的更悲惨。海外资深科技媒体Businessinsider制作了一段视频来阐述他们的观点。1.真空环境将首先把空气“泵”出人体。因此,如果肺部有空气,肺部将首先爆裂。2.体内的氧气,包括血管,将继续膨胀,直到身体膨胀到正常大小的两倍。仅仅因为皮肤非常有弹性,人体可能不会立即爆炸。3.暴露在外的任何身体部位的水,如果直接与太空中的稀薄空气接触,都会蒸发掉。舌头和皮肤表面会沸腾,从起泡到开裂。4.因为肺部没有空气,血液将停止向大脑输送氧气,人们将在15秒内昏迷,并在90秒内窒息而死。因为空间很冷,人们的身体很快就会被冻成冰棍;6.一些能够暂时应对太空环境的肠道微生物将开始从里到外腐蚀人体,但这一过程不会持续太久。因此,人体冷冻成冰棒的分解会非常非常缓慢。人们会保持一种姿势,在太空中漫无目的地漂浮,直到有一天他们可能被一些外星文明发现。(奈良)