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在浩瀚太空中,宇航員怎么看到宇宙有白天和黑夜之分嗎?

 福清盛華圖書(shū)館 2023-10-16 發(fā)布于北京

要弄清楚這個(gè)問(wèn)題,首先要弄清白天黑夜的含義。

白天黑夜只是地球生物的感覺(jué),當(dāng)然這些生物中有智慧和思維的只有人類。人類能夠知道什么時(shí)候是白天,什么時(shí)候是黑夜,但界限也并不是很清晰。

而其他動(dòng)物和植物,也能夠感受到白天和黑夜,許多動(dòng)物到了晚上也和人類一樣休息,而白天就開(kāi)始活動(dòng)和覓食。也有些動(dòng)物晚上覓食,白天休息。植物白天充分的吸收陽(yáng)光,在體內(nèi)進(jìn)行光合作用,吸收二氧化碳,釋放出氧氣;到了晚上沒(méi)有了光合作用,就吸收氧氣,釋放出二氧化碳。

地球的白天和黑夜是以太陽(yáng)照射為依據(jù)的。

每天太陽(yáng)從地平線上出來(lái)到落下地平線前,就是白天,反之就是黑夜。即便烏云覆蓋大地,這種感覺(jué)也還會(huì)存在。由于地球上包裹著一層厚厚的大氣,大氣會(huì)對(duì)陽(yáng)光進(jìn)行折射、反射、衍射,太陽(yáng)沒(méi)有出來(lái)時(shí),通過(guò)大氣的折射、衍射、反射,天空就亮了;而太陽(yáng)掉落到地平線后,天空一下子也不會(huì)突然暗下去。這就是人們對(duì)白天黑夜的概念沒(méi)有嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確時(shí)刻的原因。

太陽(yáng)東升西落實(shí)際上不是太陽(yáng)自身運(yùn)動(dòng)造成的,而是地球自轉(zhuǎn)造成的。地球每天自轉(zhuǎn)一圈,就每時(shí)每刻都有一半向著太陽(yáng),一半背著太陽(yáng)。向著太陽(yáng)的一面就是白天,背著太陽(yáng)的一面就是黑夜。

在地球上,有一個(gè)晨昏線,就是太陽(yáng)照射到地球上的分界線。

地球每時(shí)每刻都圍繞著一根看不見(jiàn)的自轉(zhuǎn)軸,由東向西的轉(zhuǎn)動(dòng),這樣地球上不同地方的人們就可以在不同時(shí)間看到太陽(yáng)從東方升起,西方落下。人們?yōu)榱私y(tǒng)一時(shí)間認(rèn)識(shí),就劃分了時(shí)區(qū),把0°經(jīng)線作為時(shí)間的起點(diǎn),將全球經(jīng)線每隔15度相差1小時(shí),劃為24個(gè)時(shí)區(qū)。

現(xiàn)在明白了吧?白天黑夜是地球概念,是太陽(yáng)照耀或不照耀的一種現(xiàn)象。這種現(xiàn)象不光在地球上存在,幾乎在所有的星球上都存在,比如月球、火星、木星等都存在,只是那里沒(méi)有人類去感受和評(píng)頭論足而已。

不過(guò)距離太陽(yáng)越遠(yuǎn),太陽(yáng)這種照耀的結(jié)果就不一樣。越遠(yuǎn)陽(yáng)光就越弱了,到了太陽(yáng)系邊際,太陽(yáng)就成為一顆星星,就沒(méi)有了白天和黑夜之分了。

太空中太陽(yáng)耀眼,但一片黑暗。

在太空中,由于不存在空氣,或者說(shuō)氣體分子密度非常小,幾乎沒(méi)有陽(yáng)光的折射、散射、反射發(fā)生,這樣,人們?nèi)绻麑?duì)著陽(yáng)光,只會(huì)看到一個(gè)耀眼的光球,而其他地方一片黑暗;背著太陽(yáng)的地方,就是一片黑暗冰冷。

太空中沒(méi)有大氣,不但不能折射反射衍射陽(yáng)光,而且對(duì)陽(yáng)光中的高能射線沒(méi)有了過(guò)濾和防護(hù)作用,在沒(méi)有護(hù)目鏡和宇航服的保護(hù)下,陽(yáng)光不但會(huì)燒傷燒瞎眼睛,還會(huì)被烤糊了人的身體。

這是因?yàn)樘?yáng)能量是以電磁輻射的形式傳遞的,電磁波中不但包含了可見(jiàn)光,還包含了無(wú)線電波、紅外線等低頻低能電磁波,和紫外線、X射線、伽馬射線等高頻高能電磁波。這些高能高頻電磁波在經(jīng)過(guò)地球大氣層時(shí),會(huì)被大氣層臭氧層等吸收和反射消化掉,很少來(lái)到地表,這樣就保護(hù)了人類和生物。在太空這種保護(hù)沒(méi)有了,陽(yáng)光的殺傷力就很強(qiáng)了。

太空充滿了能量,但溫度很低。

由于太空中沒(méi)有大氣,因此太陽(yáng)的電磁輻射沒(méi)有相互作用的對(duì)象,沒(méi)有大氣分子運(yùn)動(dòng),太空中雖然充滿了電磁輻射的能量,但不會(huì)發(fā)出熱量,溫度就很低。在遠(yuǎn)離地球氣體分子極少的地方,太空溫度低至零下200多攝氏度,甚至接近絕對(duì)零度。但太空船向陽(yáng)的一面,由于接觸了陽(yáng)光,溫度會(huì)上升到100多攝氏度,而背向太陽(yáng)的一面則冷到零下100多攝氏度。

這是指在地球大氣層上面,距離太陽(yáng)并不太遠(yuǎn)的太空,如果越靠近太陽(yáng),受到的輻射就越大,太空船向陽(yáng)一面溫度就越高。比如帕克號(hào)太陽(yáng)探測(cè)器,在接近太陽(yáng)表面600萬(wàn)千米時(shí),要耐受1400多攝氏度的高溫炙烤,因此配備了厚達(dá)11.4厘米的碳復(fù)合材料防護(hù)罩,才能夠繼續(xù)完成探索任務(wù)。

在那個(gè)地方,假如有人遙看太陽(yáng)的話,看到的太陽(yáng)會(huì)充滿整個(gè)視野,你說(shuō)是白天還是黑夜呢?但如果背對(duì)太陽(yáng),看到的就是一片黑暗了。

地球附近太空中隨時(shí)可以看到太陽(yáng),但沒(méi)有白天黑夜的感覺(jué)。

實(shí)際上,在太空中的飛船里,無(wú)遮無(wú)擋,如果飛船四邊都有舷窗,你隨時(shí)都可以看到太陽(yáng),有什么白天黑夜感覺(jué)呢?但看到太陽(yáng)就像鑲嵌在黑暗太空的一個(gè)光球,只是照射在飛船里,由于有空氣折射,才會(huì)有亮堂的感覺(jué)。而從另一面沒(méi)有太陽(yáng)的舷窗看出去就會(huì)黑暗一片。

飛船如果飛離太陽(yáng)很遠(yuǎn),比如現(xiàn)在距離太陽(yáng)已經(jīng)有223億千米的旅行者1號(hào),看到的太陽(yáng)視星等為-15.87等,滿月最亮?xí)r的視星等為-13等,那個(gè)地方的白天也就比滿月之夜光一些了。而在那里,地球和月亮早就看不到了。

如果飛出了太陽(yáng)系1光年的邊際,在那里的太空看到太陽(yáng)也就是一顆比較亮的星星了,和現(xiàn)在晚上看到的木星差不多。這里就更沒(méi)有白天黑夜之分,只有茫茫黑夜了,要一直飛到另一顆恒星附近時(shí),才會(huì)看到又一個(gè)太陽(yáng)。

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