太阳表面的温度可以达到6000℃,但太阳到地球之间的温度却只有零下270℃。 地球表面的温度最热可以达到55℃。
地面的水蒸发
那么问题来了,这些能量是怎么传递的,为什么地球和太阳之间的太空会这么寒冷? 或许,热量的传递比我们想象中的复杂,温度本身也是。
太空非常寒冷
热量和温度
宇宙中充满了各种恒星,它们一个个宛如巨大的发热体,向外传递着自己的热量。这些热量会被传递到其他天体上,比如行星、小行星,甚至是看起来冰冷的彗星。但是,恒星却无法将它与行星之间的太空加热,这是为什么呢?太空零下270℃的低温到底是怎么回事?
炙热的太阳
举个例子:提到太阳系中最热的行星,大家会第一时间想到水星,因为它距离太阳最近。然而根据对水星的探测发现,水星正对着太阳的一面的确非常热,能够达到惊人的428℃。然而背对着太阳的一面却能冷到零下190℃,比地球上最冷的地方都要冷。
为什么距离太阳的最近的水星,竟然会出现如此巨大的温差呢?
水星温差非常大
这就不得不提到热量的传递和温度的表现。热量的传递途径有三种方式,最常见的就是 热传导,比如人们炒菜做饭,通过直接接触热源获得热量。
第二种是 热对流,主要发生在流体上,比如我们常听到的西伯利亚冷空气、副热带高压、秘鲁寒流、墨西哥湾暖流等。
第三种热传递方式就是 热辐射,这一种热传递不需要介质,是宇宙中热量的常见传递模式。
热量的三种传递方式
那么物体的温度是怎样表达出来的呢?答案就是 物质内部粒子的运动。运动得越激烈,这个物体的温度就会越高。
任何物体,都是由各种粒子组成的,只不过各种粒子的运动程度不一样。如果两个物体获得了同样的热量,那么热运动更激烈的那个物体,温度越高。
地球上同一个地方的不同的物质温度会不一样,如赤道上空的温度和赤道地表的温度就不相同。这是因为地面的温度是土壤和岩石粒子在接收到太阳的辐射热能后,内部运动产生的。
内部的分子运动
而气温是大气中的各种气体分子在太阳辐射热的情况下运动,相当于是大气的内能。
由此我们可见,只要内部的粒子在运动,那么物质就会具有温度。而太空环境是真空,热量可以在它之中传递,但是却不会表现出温度。这也是为什么宇宙中存在这么多恒星,一些恒星还是巨无霸,可是无论如何也不可能将真空加热。
这些亮点都是宇宙中的恒星
炙热的太阳和寒冷的太空
太阳为什么这么热?是因为太阳就是一个宇宙核电站。 太阳由上万万亿吨氢原子组成,这些氢原子参与聚变反应,释放巨大的能量,这些能量中绝大部分是热能。
太阳的热量是以热辐射的形式传递到各个天体上,因此不需要介质。 太空环境是真空,它不会有粒子接收太阳的热量,也就更不会存在粒子运动,对比其他天体,太空环境过于寒冷。
太阳和地球
按理说没有任何粒子运动,此刻的温度应该是绝对零度零下273℃才对,为何太阳到地球之间的温度为零下270℃,多出来的3℃是哪里来的?
太阳到地球之间的太空环境是真空,这个真空并不是指什么物质都不存在的“万物皆空”,而是相对于地球的标准大气压而言。
太空中存在着少量的尘埃,它们某种程度上会获得太阳的一些能量。 只不过这些尘埃在太空中的密度比起天体来说实在是太小了,因此只产生了3℃的温度。这些尘埃来自太阳系这46亿年的各种撞击,甚至于有的尘埃是最初的星云中残留下来的“元老”。
宇宙中的尘埃
绝对零度一个物理概念,但是只存在于理论值,现实中的宇宙并没有发现。
太阳的热辐射还有一个特点,沿直线传播,不会转弯。 如果在太空中被其他物体遮挡,那么基本上就接收不到太阳的热量。
比如人类的卫星,当它正对着太阳时,必须忍受太阳直射而来的热量,此时的卫星表面可以达到200℃。当卫星运转到地球的背面,此时它完全看不见太阳,也接收不到太阳的热量,处于冰冷的太空环境中,忍受零下270℃的严寒。
这样的“冰火交融”会让卫星的材料产生极度的热胀冷缩,如果使用地球上的普通材料是完全不行的。 所以人造卫星材料必须内外兼修,既能承受高温,又能承受寒冷。
人造卫星在太空中
最接近绝对零度的存在
天文学家们曾经怀疑冥王星上有绝对零度存在,因为它距离太阳实在是太远了,那里曾被认为是太阳系最寒冷的地方。
事实证明,冥王星的温度离绝对零度还有一定的差别。 冥王星虽然距离太阳很远,可它依旧处于在太阳系的能量体系内,那么它无论如何都会接收到太阳的热量。只要接收到了热量,那么冥王星内部的粒子就会产生运动,只是这个运动并没有八大行星剧烈。
冥王星被怀疑拥有绝对零度
随着人类发射的探测器成功到达冥王星开始展开探索,经过测量,冥王星表面温度为零下229℃,这个温度显然比绝对零度高出不少。
后来天文学家们才发现,真正接近绝对零度的存在,不在乎它与太阳的距离,而在于它本质上是否有粒子运动。 这个时候天文学家们才发现,宇宙中除太体之外的其他真空空间,温度在零下270℃,这是最接近绝对零度的存在。
地球接收太阳热量
我们认为空无一物的宇宙物质还存在着人类看不见的物质,只要有物质存在,那么它就会有内能,不管是温度多低,都不可能低于绝对零度。
那么,如果在宇宙中,存在某个空间真的空无一物,连尘埃都没有,那么它是否会是绝对零度呢? 答案或许也是否定的,因为有暗物质。
宇宙空间
暗物质与太空温度
暗物质被认为是人类看不见的物质,但是在宇宙中真实存在,它与构成天体的一切物质都有所不同。 暗物质是组成宇宙的主要部分,占据宇宙的85%到90%。
天文学家们认为,暗物质参与宇宙中的相互作用,所以存在质量。 它是一种粒子,但是不同于我们已知的所有粒子,这表明在我们认为真空的宇宙中,存在着未知的粒子。或许,那比绝对零度高的3℃,未必是尘埃的独奏,更像是暗物质的低吟。
如果未来能证实暗物质的存在,那么绝对零度或许就真的只是一个理论,它真的在宇宙中不存在。
宇宙中的暗物质
人类曾经试图制造出绝对零度,在1957年创造出了0.00002K的超低温,这已经是目前最接近绝对零度的存在。 绝对零度是一个只能无限逼近但是无法达到的一个温度值。
我们在地球上看来如此简单的热传递、温度在宇宙中却是如此复杂,甚至充满了各种谜团。
仔细想之,人类也算是宇宙的一部分,虽然渺小得如尘埃,但是我们本身也是各种粒子组成,我们的体温保持在36℃左右,也是热运动的结果。 这么看,我们人类也很神秘。宇宙就是这样,从大爆炸的100亿℃到逼近绝对零度,温度跨度十分巨大,也让它充满了各种危险。
宇宙比我们想象中的还要复杂
人类在太空行走的时候,才是真正的冰与火中起舞,一边是炙热的太阳热量,另一边是寒冷的太空。
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国家安全部门公布了一起持续两年多的网络入侵案,美国国家安全局从2022年春天就开始动手,针对咱们国家负责时间基准的那个机构下手。这事曝光后,很多人觉得新鲜,因为平时大家想到网络攻击,总联想到银行或者电网啥的,这次瞄准的却是管“北京时间”的地方。北京时间不是手机上随便看的那种简单东西,它是整个国家运转的底子,从军队到老百姓的生活,都离不开它。要是真被搞乱,后果可不是闹着玩的。 国家授时中心在陕西西安蒲城那边,专门管全国标准时间的生成和传播。里面有高精度地基设备,不是随便报个时那么简单,而是给国防、金融、电力、交通这些领域提供精确到纳秒级的同步服务。纳秒啥概念?一秒钟分成十亿份,那就是一纳秒,光在这点时间里只能跑30厘米远。你想想,现代社会啥都靠这个精度运转,没它,很多事就乱套了。 美国国家安全局为什么盯上这儿?因为授时系统是国家命脉的一部分。军事上尤其关键,就拿东风-61导弹来说,这玩意儿今年9月3日纪念抗战胜利80周年阅兵上第一次亮相,射程能到1.2万到2万公里,固体燃料推进,用16轮车拉着机动发射,能带多个独立弹头。它的打击准头全靠卫星导航系统提供实时校准,而导航的核心就是授时。 时间偏差哪怕0.3秒,导弹就偏2.6公里远,对追求米级命中的战略武器来说,这等于废了。北斗系统给的20纳秒精度,地基增强后能到1纳秒,确保东风-61在远距离上还能精准分离弹头,避开敌方拦截。反舰导弹东风-21D也一样,10米内锁住航母,全靠这个同步支持。要是授时被扰,导弹协同、舰载机调度这些军事行动就没法玩了。 民用方面也离不开。5G基站用TDD模式,得严格对齐时间,不然信号就乱。金融交易一延迟,股市转账就出问题。电力调度要是不同步,电网可能崩。航空航天、交通控制啥的,全指着这个。授时中心还给国际标准时间提供数据,一旦出事,不光中国,全世界时间基准都可能晃荡。国家安全部说,美国国家安全局的攻击就是想窃取数据,顺带预置破坏能力,搞不好就瘫痪整个系统。 攻击怎么干的?从2022年3月25日开始,美国国家安全局利用某个国外手机品牌的短信服务漏洞,偷偷控制了授时中心10多名员工的手机。手机里通讯录、位置、记录啥的全被扒拉走,尤其是网络管理员的设备,直接给了他们办公电脑的登录权限。这步是外围突破,典型的全链路渗透,从个人终端入手。2023年4月18日以后,他们用这些凭证,多次在咱们的深夜到凌晨时段,通过美国本土、欧洲、亚洲的服务器当跳板,登录那些电脑,扫描内部网络布局。攻击源头藏得深,用伪造证书绕过杀毒软件,还加密擦除痕迹。 2023年8月,一直持续到2024年6月,美国国家安全局升级了,专门为这个目标部署新平台,用了42款特种武器。这些武器包括隧道工具、窃取模块啥的,形成多层加密通道。从管理员电脑跳到内网,试着碰认证服务器和防火墙,直奔高精度地基授时系统去。每次动手前,还远程关掉主机防护,干完事删日志。国家安全部和互联网应急中心溯源分析,确认这些工具跟美国已知的“怒火喷射”平台类似,代码好多是2016到2018年写的,说明他们技术迭代没跟上,但隐蔽性强。 为什么说这是两年暗战?因为这不是一次性的事,而是分阶段推进。先监控手机,偷数据;再探网络,找弱点;最后植入武器,预备破坏。整个过程跨了拜登和特朗普两届政府,显示美国对这个领域的重视。只有中美有能力独立研发国家标准时间设备,上世纪90年代咱们还依赖西方数据,航天发射时吃过亏。现在实现自主,建了短波、长波、北斗卫星多方式互补的网络,加上光纤技术抗干扰强。单一通道出问题,不影响整体。敦煌授时台2023年9月开工,就是高精度系统的扩展部分,美国国家安全局刺探的焦点可能就在这儿。 案子怎么破的?国家安全机关联合应急中心,及时固定证据,指导授时中心断开链路,升级防护,清除隐患。没造成数据外泄或服务中断,系统照常跑。曝光后,美国大使馆没直接回应,就说中国是网络威胁啥的,典型的推卸。西方媒体报道时,也提到中美互相指责,但中国强调有铁证。全球网络安全圈子震动,因为这暴露了基础设施成新战场。关键岗位用境外设备隐患大,这次手机漏洞就是突破口,推动大家用国产东西。这两年暗战曝光,提醒大家网络安全人人有责,别小看时间基准,它连着国家命脉。
前言 这几年,关于两岸统一的讨论越来越多。有人喊“武统”,有人盼“和统”,可不管哪种方式,似乎都走得艰难。大陆不想轻易动武,但台湾方面也迟迟不松口。 就在大家以为局势陷入僵局的时候,2023年,台湾军事专家谢寒冰抛出一个让人眼前一亮的新观点——大陆其实在走第三条路:“逼统”。 所谓“逼统”,就是不打仗、不谈判,而是通过持续施压,让台湾“自己”觉得不统一就活不下去,从而主动寻求统一。听起来狠,但谢寒冰认为,这或许是目前最现实、最有效的办法。 那到底什么是“逼统”?大陆又是如何一步步走到这条路上的? 两岸七十年拉锯:和统太慢,武统太险 要理解“逼统”,得先明白前两条路为啥都行不通。 1949年国共内战结束后,大陆建立了中华人民共和国,而国民党退守台湾。两岸从那时起就一直分治。几十年来,大陆一直希望通过和平统一的方式解决问题。 1979年,大陆提出“和平统一、一国两制”,希望台湾能以类似香港、澳门的模式回归。 八十年代的时候,大陆还非常“客气”。那时候的领导人为了展示诚意,提出了著名的“叶九条”——甚至允许台湾保留自己的军队、行政系统,条件相当优厚。可几十年过去了,台湾始终没有任何实际行动,反而在美国的支持下,越走越远。 到九十年代,两岸关系出现过一点松动,比如“老兵回乡探亲”、海基会和海协会成立、1992年的“九二共识”等等。这些都算是“和统”的基础。 然而,理想丰满,现实骨感。随着岛内“台独”势力壮大、民进党上台,两岸之间的政治互信几乎被消耗殆尽。 至于“武统”,虽然大陆军事实力越来越强,但问题是——战争的代价太大。解放军若真跨海登陆,即使能打赢,也可能造成严重伤亡和基础设施破坏。更重要的是,一旦美国军事介入,局势会变得极其复杂。 所以,“和统”太慢,“武统”太险,这就让谢寒冰提出的第三种方式显得格外引人注目。 不打仗,用压力逼台湾自己回归…
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