宇宙温度

宇宙温度:模型圖冊(3張)

在整個宇宙當中，温度無處不存在。無論在地球上還是在月球上，也無論是在赤熱的太陽上還是在陰冷的冥王星上，這一切無不由於空間位置的不同而存在着温度的差別。例如，太陽表面温度是6000℃，而處於太陽系裏離太陽較遠的冥王星的表面温度卻只有-230℃。又如，傳説中的牛郎星與織女星，在夜裏的星空中，它們只是閃爍的小亮點，而怎能讓人一下子想到牛郎星的表面最高温度竟達8000℃，織女星的表面最高温度竟達10000℃，真可謂是“熱戀之星”。

正因為宇宙中各行星的冷熱不同，才決定着生命的存在與否。想想看，如果人類要到太陽去，還沒到達早已化為灰焚了；再想想，如果人類要到陰冷的冥王星去，恐怕人的第一次呼吸還沒完成就早已在寒冷的温度當中凍成了冰屍。當然，在這樣莫大的宇宙中，只要位置適當，生命是完全可以存在的。地球就是典型一例。地球上生命的誕生有人説是偶然的，其實它也是必然的。第一個有生命細胞的誕生，那是藴含着“造物主”多少心思啊，其中温度是必不可少的因素之一。因為只有在適宜的温度下，化學反應才能正常進行物質分解或重組，才有了今天這個美麗的世界山川、河流、綠樹、紅花……才有了生命的誕生。

温度是分子平均功能的標誌，它決定一個系統是否與其它系統處於熱平衡的物理量，它的基本特徵在於一切互為熱平衡的系統都具有相同的温度。如當温度較低時，分子、原子振動的速度很小，無法掙脱分子、原子也變小，分子之間距離就較小，此時物質為液態。但隨着温度的不斷升高，分子運動十分激烈，分子間的距離也變大，此時物質為氣體。整個世界這麼精彩就是因為這些不同的分子，原子在不同的温度下變化而來的。在宇宙的空間中氣温普遍來説較低的。

在人們的現實生活中，通常比較熟悉的温度範圍是-9℃到61℃即地球表面的氣温變化範圍，其實在宇宙中還有很多關於温度的東西已被人類得知，但我們不熟悉而已，本文將為各位讀者提供一部份從最冷的-273.15℃（絕對零度）到最熱的5.0億℃的知識讓大家瞭解一下。

-273.15℃ 絕對零度

絕對零度，即絕對温標的開始，是温度的極限，相當於-273.15℃，當達到這一温度時所有的原子和分子熱量運動都將停止。這是一個只能逼近而不能達到的最低温度。人類在1926年得到了0.71K的低温，1933年得到了0.27K的低温，1957年創造了0.00002K的超低温記錄。目前，人們甚至已得到了距絕對零度只差三千萬分之一度的低温，但仍不可能得到絕對零度。

如果真的有絕對零度，那麼能不能檢測到呢？有沒有一種測量温度的儀器可以測到絕對零度而不會干擾受測的系統（受測的系統如果受到干擾原子就會運動，從而就不是絕對零度了）？確實，絕對零度無法測量是依靠計算得出來的，研究發現温度降低時，分子的活動就會變慢，那麼依靠計算得出，當降到絕對零度時，分子是靜止的，所以就得出了絕對零度的概念。

-270.15℃ 宇宙微波背景輻射

宇宙微波背景輻射是“宇宙大爆炸”所遺留下的佈滿整個宇宙空間的熱輻射，反映的是宇宙年齡在只有38萬年時的狀況，其值為接近絕對零度的3K。

-260℃ 星際塵埃的温度

在寒冷的宇宙空間，星際塵埃的温度可低達—260℃。

-250℃ 低温火箭發動機

印度空間研究組織試驗成功了一種低温火箭發動機，該發動機的燃料温度為-250℃。在其帶動下，發動機衝壓渦輪的最高速度達到4萬轉每分鐘，標誌着印度空間研究水平跨越了一個具有重要意義的里程碑。

-240℃ 冥王星

從冥王星上看太陽，太陽只是一個閃亮的光點，它從太陽上所接受到的光和熱，只有地球從太陽得到的幾萬分之一，因此，冥王星上是一個十分陰冷黑暗世界。最高温度是-210℃，最低温度是-240℃。除冥王星以外海王星也可達到-240℃。

科學家1898年在實驗室第一次得到了-240℃的低温，這時，氫氣變成了液氫。

-230℃ 非金屬的磁性

非金屬材料在低温下也能表現出磁性，這種磁體適用於製造新型計算機存儲設備，絕緣設備等。但這類材料在温度超過一定限度時就會失去磁性。目前，臨界温度最高的非金屬磁體在-230℃左右，即使施加高壓也僅能提高到-208℃。

-220℃ 天王星

天王星自轉一次的“天王星日”約為17小時14分，因為有快速的自轉而和木星一樣地呈現東西向的明顯條紋。因為距離太陽遙遠，天王星大氣層雲上端温度約在-220℃，表面顯淡藍色。

-210℃ 鯨魚座τ的塵埃盤

鯨魚座τ是除了太陽以外離地球最近的類太陽恆星，距離太陽僅約12光年，亮度約3.5等，以肉眼就可以看到。它周遭有塵埃與彗星組成的塵埃盤，這個塵埃盤的直徑比太陽系稍大一些，温度僅-210℃左右，可能是因為小行星和彗星彼此碰撞的碎片所形成。

-200℃ 土衞六星

到目前為止，我們尚未發現有任何地外生命存活的跡象。但卡西尼號正在探索的土衞六可能是一個生命起源的實驗室。

由於表面温度為-200℃，土衞六不是一個能產生生命的地方，但是它的濃密的大氣層中含有許多碳氫化合物。它們通過太陽的紫外光可產生化學反應。光化學反應能產生有機分子，這些碳基化合物是產生生命的第一步。但是土衞六太冷了，以致於無法邁出下一步。它就像是一個深度凍結了的地球。在50億年後，它將會得到產生生命所需要的熱量，因為那時太陽將膨脹成一個熊熊發光的紅巨星。只是那時由於太陽已進入生命的暮年，生命大約已經來不及產生了。

低温世界就像魔術師，各種物質出現奇妙變化。空氣在-190℃時會變成淺藍色液體，如果把雞蛋放進去，它會產生淺藍色的熒光，摔在地上會像皮球一樣彈起來；鮮豔的花朵放進去，會變成玻璃一樣光閃閃，輕輕的一敲發出“叮噹”響，重敲竟破碎了，從魚缸撈出一條金魚頭朝下放進液體中，金魚再取出來就變得硬梆梆，晶瑩透明，彷彿水晶玻璃製成的“工藝品”，再將這“玻璃金魚”放回魚缸的水中，奇怪的是金魚竟然復活了，又擺動着輕紗一般的尾巴游了起來。

-180℃ “夢的纖維”——凱英拉縴維

凱英拉縴維的性能賽過鋼鐵和合金，被人們稱為“夢的纖維”這種液晶纖維的強度是鋼的5倍，鋁的10倍，玻璃纖維的3倍，能在-180℃左右連續使用。它主要用作飛機的結構材料、子午線輪胎、船體、運動器具、防護服裝和纜繩等。例如：美國波音飛機公司的767型客機採用了3噸凱英拉縴維與石墨纖維混雜的複合材料，使機身重量減輕了1噸，與波音727飛機相比，燃料消耗節省30%。

-170℃ 生命存活的低温極限

這樣的温度已有最簡單的微生物能夠生存了。觀察表明，大腸桿菌、傷寒桿菌和化膿性葡萄球菌均能在-170℃下生存。

-160℃ 水星背陽面

離太陽最近的水星，它和太陽的平均距離為5790萬公里，是太陽最近的行星。它表面温差最大，因為沒有大氣的調節，向陽面的温度最高時可達430℃，但背陽面的夜間温度可降至-160℃，晝夜温度差近600℃，這可是一個處於火和冰間的世界。温度變化如此巨大，水星上是不可能有生命的。

-150℃ 木星

木星是太陽系中的第五個行星，木星為太陽系最大的行星，其內部可以放入1300個地球，密度較低，其重量僅為地球的317倍。木星的成份絕大部分是氫和氦。木星離太陽較遠，表面温度達-150℃；木星內部散放出來的熱是它從太陽接受熱的兩倍以上。

-140℃ 液氮低温加工橡膠品

橡膠製品是很難降解的高分子彈性材料，將它粉碎到具有廣泛用途的精細膠粉十分困難。目前，國際上利用廢輪胎工業化生產精細膠粉的方法主要採用液氮低温冷凍法，即將橡膠在-130℃到-140℃的温度下冷凍成玻璃化狀態再加以粉碎，就能輕易獲得優良的精細膠粉。

-120℃ 月球表面温度最低值

表面温度：-120～+150℃

-110℃ 酒精温度計

温度計中紅色的液體是酒精，酒精在-117℃才會凝結。因而在地球上温度最低的南極洲，酒精温度計也能用。當然温度低於-117℃時，酒精温度計也派不上用場了。

-100℃ 最冷的壓縮機

一個國外電腦玩家使用了超過4個壓縮機，自制了一套可以降温到-100℃的壓縮機系統，來給CPU處理器降温！

-90℃ 地球最低温 、大氣最低氣温

在南極的內陸，人們已經測到-88.3℃的低温。大氣層的中間層非常冷，温度可達-90℃。

-80℃ SARS病毒不怕低温

SARS病毒的一個顯著特點是怕熱不怕冷，即使是在-80℃它還能至少生存4天，甚至多達21天，而在56℃下SARS病毒的生存時間不超過90分鐘。

-70℃ 北極最低氣温

北極地區年平均氣温北極地區年平均氣温在-15℃～-20℃之間，比南極年平均氣温高25℃，冬季時（1月）極夜期為180天，最低氣温在-70℃。低温可預防某些疾病，生活在北極的愛斯基摩人是先靠吃海豹肉和海豹油為主，當地人很少有心臟病、心血管、高血壓、關節炎等疾病。

-60℃ 火星的温度

在遠離地球的火星上，平均温度是-60℃。

在中國有過低於-50℃的地區記錄不多。中國內蒙古自治區大興安嶺的矣渡河在1922年1月16日曾觀測到-50.1℃的温度，是新中國成立前氣温記錄中的最低值。

新中國成立後，新疆北部的一個氣象站在1960年1月20日以-50.7℃的低温首次打破了記錄，接着1月21日又以-51.5℃再創全國新記錄。中國最北的氣象站——黑龍江省漠河氣象站1968年12月27日清晨測得了-50.9℃，而在1969年2月13日漠河終於誕生了中國現有氣象資料中的極端最低氣温記錄：-52.3℃。

世界上最不怕冷的花，是出產在中國的雪蓮，即使-50℃，也鮮花盛開。

-40℃ 中國最冷的一天

大家都知道中國最北的地方是漠河，漠河在中國有氣象記錄以來最冷日子是1960年1月21日，日平均氣温為-43.8℃。

-30℃ 國色天香牡丹花

牡丹原產中國，喜温涼高燥，忌炎熱低濕環境。較耐寒，可耐零下30℃的低温。

在北京門頭溝去的一條山谷中，嚴冬時節温度最低可達-30℃，山裏有水的地方基本上都結成厚冰，但這裏卻有一隻泉眼裏的泉水千年不凍，並且水裏一年四季都生長着茂盛的水草，因此被當地人稱為“千年不凍水”。

-20℃ 低温燃料電池組

日本本田公司最近宣佈成功地開發出可以在-20℃低温下起動的燃料電池組，體積大幅度減小、功率更大。配備該電池組的汽車得到日該國土交通大臣批准後，已經開始公路行駛試驗。

-10℃已是地球上高緯度地區寒冬季節常見的温度了。雖然會感到冰寒透骨，但人已經能夠在這樣的温度下正常生活了。

0℃ 水的凝固點（熔點）

地球表面的70%是被水覆蓋着的，約有14億千立方米的水量，其中有96.5%是海水，剩下的雖是淡水，但其中一半以上是冰。所以説地球是一個水的星球，正是這樣的星球才能孕育出生命，所以“水”是生命之源。有了生命就有生機活力，世界才會更精彩。

既然水能結成冰，水也能變成氣體擴散在空氣中。當水在0℃時結成冰，就會失去流動性，不再是液體。所以有0℃是“水的冰點”之稱。

10℃ 涼爽宜人的赤道城

在南美洲的厄瓜多爾國的首都基多城裏，赤道線恰好通過該城。不少人認為通過赤道的城市一定很熱。但事實並非如此，這裏不論春、夏、秋、冬，一年中月平均氣温都在10℃左右，年平均温差只有4℃。是一個四季如春、涼爽宜人的赤道城。

這是因為它位於海拔2800米的高原上。我們知道太陽光是一種短波輻射，當它通過大氣時，只有很少部分被大氣直接吸收，大部分則照射在地球表面，使地球表面增温。因此愈是靠近地面，由於吸收的熱量愈多，温度升得愈高，反之，愈是向高處，吸收的熱量愈少温度愈低。所以在高原地帶，氣候總是比較涼。

20℃ 雙孢蘑菇菌絲生長温度

雙孢蘑菇菌絲可在5℃～33℃生長，適宜生長温度20℃～25℃，最適宜生長温度22℃～24℃，高温致死温度為34℃～35℃。

30℃ 我是蚊子！

蚊子最喜歡的温度是30℃左右，太高了也受不了。秋天氣候變冷温度降到10℃以下時，它們就會停止繁殖，不食不動進入冬眠，直到第二年春天激醒後又出來。

人屬於恆温動物，一般説來不會超出35℃～42℃的範圍，41℃時人體器官肝、腎、腦將發生功能障礙，連續幾天42℃的高燒，足以致使成年人死亡。

鳥類和哺乳動物也都屬於恆温動物，一般説鳥類的體温較高，在37℃～44.6℃範圍內，而哺乳動物的體温較低，哺乳動物一般約在25℃～37℃之間。但總的説來都在40℃上下，與人類的體温差別不很大，這是因為它們跟我們人類都生活在同一個星球上，處在大體相同的環境中的緣故。

此外，經過科學家長期研究和觀察對比，認為生活中的理想温度應該是：居室温度保持在20℃～25℃；穿衣保持最佳舒適感時，則皮膚的平均温度為33℃；飯菜的温度為46℃～58℃；飲水時的温度為44℃～59℃；泡茶的温度為70℃～80℃；洗澡水的温度為34℃～39℃；洗腳水的温度為50℃～60℃；冷水浴的温度為19℃～21℃；

50℃～60℃ 沙漠之温

由於沙漠地區的雲量少，日照強，又缺乏植被覆蓋，空氣濕度小，因此白天氣温上升極快，大部分時間都在30℃以上，中午最熱的時候，温度能上升到50℃以上。在北非曾有高達58℃的記錄。

但沙漠的夜間較涼，因為整夜無雲，地面輻射強，散熱快，夜間最低温度一般在7℃～12℃之間，也有出現薄霜的日子。

70℃ 味道感覺

生理和心理學家的研究表明，人們食用食品時所獲得的多種多樣的味道感覺，實質上是由於味道和嗅覺協同作用的結果。

一些可以熱喝的飲料，如咖啡，其温度在70℃時才味美可口，熱牛奶和熱菜的温度在70℃左右最為好喝。有些油炸類食品，比如油炸大蝦，温度應保持在70℃左右，雖然吃起來還有些燙，但這時的味道最美。

80℃ 温泉微生物

許多微生物一般都依靠光合作用而生存，這些依靠光合作用的微生物一般在72℃以下才能生存。然而在1967年，印第安納大學的布洛克博士發現，在他放在一個叫做“蘑菇塘”80℃泉水中的載玻片上，附着一層微生物細胞。這是首次發現生活在72℃以上的生物。這種嗜熱微生物屬於細菌類，布洛克博士將它命名為“水生嗜熱菌黃石一類”。

90℃ 海底火山口微生物

1979年，科學家造訪了太平洋的深處的一個海底火山口，這裏温度常年在保持90℃，也是陽光不能到達的地方。但科學家驚奇地發現這裏到處是生命——多毛蟲、蝦、蟹和其它生物。那些從來沒有見過日光的微生物處在食物鏈的最底端，多毛蟲沒有口，沒有胃或者其它的消化器官，周圍水域的化學物質滲透進體內後，細菌就把它們轉為多毛蟲能夠利用的食物。

上面我們瞭解了水的冰點，那麼水的沸點是100℃在一個大氣壓下，當我們的水開時，它的温度是100℃而且只能保持100℃。但是人們在海拔8000多米的珠穆朗瑪峯上煮雞蛋時開水最高只有72℃，那是因為在3000多米高的地方氣壓低了，所以水的沸點只有也降低了。

火鍋濃湯的温度可高達120℃，最容易燙傷口腔粘膜。所以常常有人吃了火鍋後會發生口腔潰爛甚至牙齒髮炎腫脹。火鍋裏的海鮮類食品更應引起重視。

200℃ 地下熱巖發電

相對的，受到壓強越大，水的沸點也會相應變高。英國從1987年開始進行岩漿發電實驗。在英國一個温度最高的熱巖地帶，其在6000米深處的熱巖可以把水在高壓狀態下加熱到200℃，然後將200℃水的熱能再轉為電能。

300℃ 變質岩

地殼中的岩石，由於地殼活動或岩漿活動的影響，受到高温、高壓的作用和岩漿的化學作用，使原來岩石的內部礦物成分、結構和構造上發生了變化，從而形成一種新的岩石，稱為變質岩，這種變化稱為變質作用。這一變質過程所要求的温度和壓力分別為300℃和100兆帕。

400℃ 城市的污泥處理

在城市中，有工廠的地方污泥比較多，有些河流受污染後也沉積了大量的污泥。科學家為了解決這個污染問題，通過研究發現了污泥中含有可燃物質。加拿大則為此專門建立了一個實驗工廠，進行污泥轉化為新型燃料的研究工作。他們通過機械方法先將污泥中的大部分水和無用泥沙去掉，再將污泥烘乾，然後將幹泥放進一個450℃的蒸餾器中，在與氧隔絕的條件下進行蒸餾，就可產生可燃物質。

500℃ 聚光式太陽灶

這種太陽灶是利用拋物面形的反射鏡聚光獲得較高温度，直徑一般為1—2米。由於能量集中，因而熱效率較高，可獲得500℃的高温。這種聚光式太陽灶在中國農村的一些家庭中，用來做飯、炒菜、煮飼料、燒水。

600℃ 高效燃料電池

日本產業技術綜合研究所與名古屋大學的聯合研究小組開發出工作温度為600℃、平均每平方釐米發電量0.8瓦、比現有同類電池發電量高出1倍以上的固體電解質型燃料電池。

700℃ 煙頭、蚊香的温度

煙頭的表面温度雖然只有250℃～300℃，煙頭的中心温度一般在700℃～800℃左右，蚊香的燃燒温度也達700℃。

800℃ 火山熔岩

在火山爆發時，總會噴出大量紅色的火山熔岩。剛噴出時一般是液體狀態，通常温度在800℃—1200℃左右，火山熔岩在流淌的過程中，不斷向大氣和大地表面散熱，產生大量的煙霧。所以火山熔岩在冷卻時凝固都是由外向裏進行的。

900℃ 礦石的熔化

礦石是較輕的、更活潑的金屬物質，它不能被碳在可行的高温下還原出來，因為它們的原子在礦石中結合得更為緊密。這些金屬通常是通過電解得到，或通過使它們的化合物與更活潑的金屬發生反應而獲得，例如，氧化鉛和在950℃下電解水晶石（鋁和鈉的雙氧化物）和氟化鈣的混合物中的溶化的氧化鉛。

常言道：“鑽石是女士的最佳良伴”。有趣的是；鑽石原來只是純碳，而碳是僅次於氫、氦和氧的宇宙間第四種最常見的化學元素。因此，鑽石的罕有並不源自其化學元素成分，而是在於它形成的方法和地點。地球上的鑽石相信是在100至300公里深；温度接近1000℃的地底形成，其後因火山爆發而帶至地面。單以化學成分來看，鑽石和用來製造鉛筆芯的石墨，其實是近親。如果你把鑽石放入高温火爐；那麼最終只會化為普通的石墨。

2000℃（2千攝氏度） “剛玉”

1924年，德國人魯夫用純氧化鋁粉末成型，在2000℃左右的高温爐中燒結，得到了世界上第一塊純氧化鋁製品，但一直到1993年才由西門子公司正式命名，中國人取其白如玉而堅硬不凡，將定譯名為“剛玉”。

3000℃（3千攝氏度） 玻璃碳

玻璃碳是一種類似玻璃的碳，它兼有玻璃及碳素材料的雙重性能。這種物質如果在真空或非氧化性氣氛下的工作温度可達3000℃，而且耐熱震性能好，可以作為熔鍊高純物質的坩堝，半導體外延爐感應加熱板等，在科學上應用很廣泛。

4000℃ 太陽黑子

大家都知道太陽黑子，太陽黑子出現比較多的情況下，會產生地磁暴給人們工作帶來很多不方便。例如：航海的船舶迷失方向，通信信號連接不上。那麼太陽黑子其實並不黑，它們中心的温度在4000℃以上。亮度仍可與上下弦時半個月亮的光相比。只不過在明亮的光球反襯下就顯得很黑。

5000℃（5千攝氏度） 日珥

日珥主要突出日兩邊緣的一種太陽活動現象。它們比太陽圓面闇弱得多，在一般情況下被日暈淹沒，不能直接看到，只有在日全食時通過望遠鏡才能看到。日珥的温度在5000—8000℃之間，一般可以擴散到幾十萬公里、形狀千奇百怪。有的日珥能長期存在。奇怪的是日珥和日冕的温度、密度相差800倍，何以能長期共存，科學家們正在研究。

6000℃（6千攝氏度） 太陽表面

太陽的表面温度達到6000℃。

一個質量為月球質量的1/1000的微型黑洞，温度約為6000℃，與太陽表面温度相當。

8000℃（8千攝氏度） 牛郎星

在中國古代傳説當中的牛郎星，在夜裏我們觀看到時它像一塊寶石一樣閃閃發亮。其實它的表面温度比太陽表面還要高2000℃，也就是8000℃。

9000℃（9千攝氏度） 織女星

織女星的表面温度為8900℃，發出青白色的光芒，是太陽質量的2.6倍。

100000℃（十萬攝氏度） 星雲 、白矮星、恆星系的邊緣（星際物質碰撞）

在星際當中物質分佈是不均勻的，有的地方雲氣體和塵埃比較密集，形成各種各樣的雲霧天體。這些雲霧狀的天體就叫星雲。環狀星雲是一顆很有名的行星狀星雲，它的中心星是一個接近演化終點的白矮星，温度有100000℃，密度也非常高。

太陽日冕的温度高達100萬℃。

俄羅斯科學院聖彼堡技術物理大學成功地研製出一種温度計，可以快速測量熱核反應堆中等離子體温度。科研人員在該温度計中使用了特殊結構的激光光源，從而在瞬間就能測量出温度高達1000000℃的等離子體的温度。

10000000℃ （千萬攝氏度） 中子星表面

質量和太陽相當的中子星，表面温度約為1000萬℃。

核聚變的發生必須具備1.5千萬攝氏度以上甚至幾億攝氏度的高温。

100000000℃（1億攝氏度）

人類所能產生的最高温是510000000℃約比太陽的中心熱30倍，該温度是美國新澤西的普林斯頓等離子物理實驗室中的託卡馬克核聚變反應堆利用氘和氚的等離子混合體於1994年5月27日創造出來的。

在宇宙初期，夸克膠子湯只出現了10^-16秒，在歐洲強子對撞機製造出了在極高温下唯一的液態物質。

10^32K 宇宙大爆炸、奇點、黑洞蒸發

宇宙大爆炸那一刻，温度達到無窮大；宇宙大爆炸後10負44次方秒，温度約為1億億億億度；宇宙大爆炸後10負36次方秒，宇宙温度繼續下降，當時的温度約為10000億億億度；宇宙大爆炸後10負32次方秒，温度約為1億億億度；宇宙大爆炸10負12次方秒後，温度達到1億億度；宇宙大爆炸後10負6次方秒，温度達到10000億度；宇宙大爆炸後10負4次方秒，温度達到1000億度，這也是超新星爆發時其星核的温度；宇宙大爆炸後1秒，温度降低到約為100億度；在大爆炸後的大約3秒，温度降到了10億度，這也是最熱的恆星內部的温度。

“宇宙大爆炸”時產生的温度上限——就是最後某一粒子存在的最高温度“Tmax”，也知道了宇宙的温度範圍——就是從“絕對零度”到“最後某一粒子存在的最高温度‘Tmax’”。