Абсолютный ноль. Почему в космосе такие низкие температуры?

Освоение космоса началось с открытий, суть которых даже спустя десятилетия ясна не всем. Например, известно, что в космосе господствует крайне низкая температура, называемая «абсолютным нулем». В то же самое время мы знаем, что температура Солнца достигает даже не тысяч, а миллионов градусов. Почему же тогда температура в безвоздушном пространстве равна –270 градусов по шкале Цельсия? Вопрос занимательный и интересный, он требует некоторых пояснений.

Итак, что же такое тепло? Теплом принято считать энергию хаотично движущихся в веществе частиц. Чем больше самих частиц и чем больше скорость их движения, тем большей энергией, то есть теплом, обладает вещество. При получении из вне тепла, температура тела увеличивается, при отдаче тепла, соответственно, уменьшается. При этом наука знает три способа передачи тепла. Это теплопроводность, конвекция и излучение электромагнитных волн. Каждый из них имеет свои особенности. Рассмотрим их.

В твердых телах тепло хорошо передается при помощи теплопроводности. А вот в жидких средах и газах передача тепла осуществляется при помощи конвекции. В то же время конвекция невозможна в твердых телах. Зато при помощи электромагнитного излучения тепло может быть передаваться в любых средах. Исходя из того, что космос представляет собой вакуум, излучение является единственным эффективным способом передачи тепла. И мы можем это увидеть в повседневной жизни «невооруженным глазом», когда, например, загораем на пляже.

Как только излучение (в нашем случае излучение Солнца), достигает какого-то тела, оно начинает поглощать энергию этого излучения. За счет этого частицы начинают двигаться быстрее, возрастает температура. Таким образом, любые тела, попадающие под солнечное излучение, могут быть нагреты до определенных температур. Если мы говорим о космосе вблизи нашей планеты, нагрев может достигать 120 градусов по шкале Цельсия. Максимальная температура нагрева зависит от расстояния до источника излучения и снижается по мере удаления от него.

Нечто подобное мы можем наблюдать на Луне, где амплитуда температур колеблется в пределах +127°C до -173°C в зависимости от времени суток. Однако, на Земле нет таких перепадов температур. За это нужно благодарить атмосферу, состоящую из смеси газов. Инфракрасные лучи, несущие тепло, частично отражаются от нее, частично рассеиваются. Кроме того, атмосфера и мировой океан все время в движении, что способствует выравниванию температур. Таким образом, космос не такой уж и холодный…