太空中，太阳和恒星为什么不会冷却？

木头哈喇子崭

真空温度接近绝对零度，为什么太阳和其他星球，几十亿年却没有冷却下来？太阳真正冷却下来，居然要数万亿年？

不少人认为，太空中的温度非常低，那么太阳和恒星不就会随着时间的流逝而逐渐冷却吗？但实际情况却不是这样。

这是啥原因呢？

接下来我们就聊聊太空中的温度到底是如何定义的，以及太阳和恒星是如何维持自己的热度的。

首先，我们要明白，在太空中，温度并不是我们通常所说的那种概念。我们平时所说的温度是指一个物质中粒子的平均能量。这些粒子被假设为混乱地运动，所以它们有各种各样的能量值，我们可以对它们求平均来得到一个温度。这种混乱状态叫做热平衡，它依赖于物质足够密集，以至于粒子之间经常发生碰撞来交换能量。

但在太空中，粒子的密度通常很低，所以物质很难达到热平衡。也就是说，在太空中，粒子的能量并不是随机分布的，而是有一定的规律和分布。而且，由于密度低，即使温度高，也没有多少能量。

那么，在太空中，我们怎么知道一个物体有多热呢？

其实，我们可以通过观察它发出的光来判断。物体发出的光叫做黑体辐射，它与物体的温度有关。物体越热，发出的光越亮，并且颜色越偏向蓝色。物体越冷，发出的光越暗，并且颜色越偏向红色。

比如说，太阳表面的温度大约是6000摄氏度，所以它发出的光是白色或者黄色的。而太阳核心的温度大约是1500万摄氏度，所以它发出的光是紫外线或者X射线。

那么，在太空中，太阳和恒星为什么不会冷却呢？

原因就在于它们内部正在进行核聚变反应。核聚变就是把轻元素，如氢，转化为重元素（如氦）的过程，这个过程会释放出大量的能量，并且增加核心的质量。这些能量就可以抵消太阳和恒星表面散发出去的热量，并且维持核心的高温。

很幸运的是，我们人类生活在一个正在冷却的太阳系中。生命本身就依赖于这个过程。作为生命体，我们可以利用太阳发出的低熵辐射（即有序能量），加工它并重新辐射到太空中作为高熵热量（即无序能量）。作为副产品，我们可以在局部降低熵，创造出生命的自组织特征。我们作为生命，是需要太空是大而空和冷却的，这样才能维持这些能量流动。

而太阳还会继续燃烧数十亿年，直到它的燃料最终耗尽。届时，太阳将会爆发喷射抛出它的外层，变成一颗白矮星。最后剩下的核心才会开始真正地冷却，然后要花费几十亿年的时间才能达到目前太阳现在表面的温度。

而死去的太阳要最终达到太空的平衡温度，还需要数万亿年！

数万亿年啊，那时候宇宙都不知道会变成啥样！

膨胀的宇宙是否存在，甚至都要打个问号。

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