地球上有什么物质能靠近太阳而不融化,甚至隔离太阳的热量?

地球上生物的能量来源于太阳辐射,植物光合作用把太阳能固定下来,而食草的生物通过吃草来获取能量,而食肉动物则通过吃食草动物来获取能量,这样就实现了太阳能从植物到动物的流动。

而太阳的辐射来自于太阳内核的核聚变反应产生的巨大能量,这也使得太阳的温度非常高,太阳内核的温度达到了1500万度,而表面温度达到了5500-6000度。

可以说太阳的温度是十分可怕的,那么问题就来了,地球上有没有什么物质可以直接拿去靠近太阳,而不会被太阳熔化的呢?或者在宇宙中存不存在拿到恒星表面而不会被熔化的物质呢?

地球熔点最高的物质

要拿到太阳附近而不被熔化,这就意味着这个物质可以抵抗住太阳表面5500-6000度的高温。地球上存在这样的物质吗?

答案显然是:不存在的。地球上的熔点最高的金属单质是:金属钨。它的熔点可以达到3410℃,这个温度远低于太阳表面5500~6000度的高温。

而地球上熔点最高的非金属单质是:石墨。它的熔点比金属钨还要高一些,可以达到3850±50℃,同样这个温度也远低于太阳表面的温度。因此,无论是金属钨还是石墨,拿到太阳附近,也会被太阳熔化。

那有没有比石墨熔点更高的物质呢?

我们可以在众多的化合物中去寻找,地球上熔点最高的物质是铪合金(Ta4HfC5),它的熔点温度达到了熔点高达4215℃。这个温度要比石墨的熔点高一些,但依然是远低于太阳表面的温度,因此,即便是拿着地球熔点最高的铪合金靠近太阳,也避免不了被熔化的结果。

那有人可能在琢磨:中国的科学家不是搞出了“人造小太阳”,也就是可控核聚变反应的装置。要知道太阳内核也是可控核聚变反应,如果地球上的物质都会被熔化,那“人造太阳”这个装置是用什么材料做的?为什么可以承载可控核聚变,而不被熔化呢?

可控核聚变反应装置

事实上,太阳内核的温度是1500万摄氏度,而中国科学家做的“人造小太阳”温度可以达到1亿度以上,并且前不久才实现了放电的功能。也就会说,“人造太阳”的反应温度要远远高于太阳内核的温度。那“人造太阳”不会被熔化吗?

这其实和人造太阳的原理有关。当物质的温度达到一定的程度,构成物质的原子会因为环境温度过高而失去电子。这主要是因为电子获得了足够大的能量,摆脱原子核的束缚。

此时,物质不再是我们常见的三态(气态、固态、液态),而是等离子态。所谓等离子态就是带负电的自由电子和带正电的离子共存的状态,太阳内部的物质状态就是等离子态。

而“人造小太阳”装置中参与反应的物质也是等离子态,这就意味着它们是带电的。根据电磁学理论,带电粒子在磁场中会因为洛伦兹力的作用而发生偏转,甚至是做圆周运动。

因此,我们只要对反应物加入一个磁场,就可以让反应物在一个环形轨道中运动。此时反应物就不会和装置材料接触,也就不会熔化装置,这样的装置也叫作托卡马克装置。

中国的“人造小太阳”利用的就是这个原理,采用的就是托卡马克装置来实现可控核聚变反应。

除了利用磁场来束缚。

实际上科学家还想到了利用激光来束缚,目前也确实有科学家在做相关的实验,这也可以确保反应物和材料不会相互接触,这也被称为激光束缚。

所以,可控核聚变反应装置并不是用太阳熔化不了的材料制作的。

既然地球上并不存在太阳熔化不了的物质,那么宇宙中存在太阳熔化不了的物质吗?

宇宙的未知物质

我们要知道的是,宇宙和地球是一样的,我们都可以用一张元素周期表来描述构成宇宙中的物质。因此,宇宙中我们已知的物质都难逃过太阳的魔抓。

不过,根据20世纪物理学和天文学的发展,科学家发现,宇宙中还存在着两种未知的物质,它们的存在影响着宇宙的演化,这两种物质就是:暗物质和暗能量。它们的占比达到了全宇宙物质总量的95%,是宇宙的大多数,我们已知的反倒是少数。

按照目前的理论,暗物质应该是移动很慢的暗物质粒子构成的,它们遍布星系的周围,能提供维持星系稳定的强大引力。因此,暗物质应该是不会被太阳(恒星)熔化的,否则星系中恒星众多,暗物质都被熔化了,那星系早就崩溃了。

其次,如果暗能量也会被太阳熔化,这就意味着恒星都会对它有影响,那暗能量应该是一直减少的才是,这和我们观测是不符的。因此,暗能量应该也不会被恒星所熔化。

因此,暗物质和暗能量应该都是不会被恒星所熔化的,也就不会被太阳熔化的。

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