嫦娥奔月後感想：原來月球是地球外最冷的地方

超過30度的夏天就會令人感到暑熱難耐，而低於10度的冬天就已令許多人不得不披上大衣。事實上，地表最熱的天然高溫可達攝氏近60度，最著名的莫過於加州的死亡谷，而最冷的天然低溫則可達攝氏約零下90度，位於南極，地球上約有九成的冰都在那裡。那麼，整個宇宙中最熱和最冷的地方在哪呢？分別是多熱及多冷？

一分鐘學冷熱

所謂的溫度高低，說穿了就是一般物質粒子的「運動快慢」：運動快的溫度高，慢的溫度低。熱能由高溫處往低溫處傳遞，其實就像是當高速的車子（高溫粒子）撞上低速的車子（低溫粒子）時，高速車會變慢（粒子溫度降低）而低速車會變快（粒子溫度升高）。例如用手去觸摸爐上高溫的金屬鍋會燙傷，並不是因為有個叫做「熱」的東西破壞了我們的手，而是高速振動的金屬粒子「撞傷」了我們的表皮細胞！

同樣地，凍傷是因為生物組織裡的粒子動能散逸到四周較低溫的環境中，以致賴以運作的水結成冰而無法輸送物質。那麼為什麼水分子在常溫時是液體，低溫時（運動慢）會變硬邦邦的固體，而在高溫時（運動快）會變自由奔放的氣體？這所謂的相變問題其實仍是理論物理學界的難題，目前可理解為：當粒子動得慢時容易緊密排列在一起而成為固體，但動得太快時則傾向四處飛奔而成為氣體。

當粒子不動時，那它就是處於最低溫的狀態，稱為絕對零度，或稱克氏零度，等同於攝氏零下273度。克氏溫標每增加一度，攝氏溫標也增加一度，所以攝氏零度就等於克氏273度。科學上較常用克氏溫標，因為它的大小直接告訴我們粒子運動的劇烈程度。

先看太陽系：最熱的地方

太陽系天然最熱的地方當然就是太陽了，但我們所熟悉的「克氏五千多度」其實是指太陽的表面溫度，是太陽內部更高溫區的能量經對流帶到表面所造成，這就像是水在鍋中加熱時，鍋底火源的高熱會經由對流逐步帶到水面上一樣。太陽內部的熱源，就是核融合所產生的能量1：宇宙中的一般物質會因重力而彼此越靠越近、越跑越快，就像是兩塊小磁鐵靠近時會彼此加速而撞在一起一樣，當這些粒子夠近、夠快而撞在一起時，就有機會發生核融合，開始發光發熱，形成恆星。太陽內部發生核融合的核心半徑約為太陽半徑的四分之一，密度約為水的150倍，溫度可達約克氏1,600萬度，這般的自然力量實在令人歎為觀止！

先看太陽系：最冷的地方

人類所能探知的範圍中，長期以來大家認為太陽系天然最冷的地方在冥王星，但可憐的冥王星不但在2006年被人類投票拔除了它行星的頭銜，近年來的新觀測也顯示，太陽系內最冷的地方其實不在冥王星，而是位於我們鄰近的月球！月球的南極附近有些隕石坑因四周高起的地形，常年照不到陽光，因此溫度保持在約克氏33度（約攝氏零下240度），比地表的最低溫還少了150度 ！

【完整內容請見《BBC知識國際中文版》第37期（2014年9月號）。版權所有，轉載請註明出處。】

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