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一说到温度的测量,同学们立即会想到体温计和家用温度计。
大家都知道,体温计通常只能用来测量人的体温,这是因为它的测量范围小(35~42℃),分度值小(0.1℃),测量结果较为准确;而家用温度计通常用来测量室内温度,因此它的测量范围大(0~100℃或更大),分度值大(1℃或更大)。这两种温度计在使用时都要求测温泡与被测物体接触。可是,对于太阳、地核以及其他无法直接测量的物体,我们又该怎样测量它们的温度呢?
在那些极冷、极热迥然不同的温度环境中,测量温度的方法是不相同的。但是科学家都在使用相同的物理定律和已知物质世界的知识来推断未知的世界。
测量地核温度最好的方法是利用地震和由此产生的地震波。这一类波的传播速度与波通过铁的速度是非常接近的,并且由于波的速度也取决于铁的温度,所以通过测量波通过地核所花的时间,我们就能大致得知地核有多热。
例如,印度发生地震时,一些科学家精确地记录下地震波到达美国的地震记录仪所花的时间,其他一些科学家则进入实验室,测量地核中发现的铁在那么高的温度条件下的行为表现。因为我们知道波有多大变化,而且也知道了要产生那么大变化的铁有多热,由此就能够计算出地核的温度大约为5260℃。
科学家们靠检测太阳的颜色来测量其温度。就像对灼热的铁块进行加热时,它会从红色变为白色一样,太阳的颜色也与其温度有很大关系,这是因为有一条物理定律把灼热物体的温度与特定的颜色联系起来。令人惊奇的是,这条物理定律并不随被检测对象的不同而变化。如果能够让木头足够热而不使其燃烧,它的发光方式与铁几乎是一样的。由于太阳是一个明亮的黄色火球,而我们知道一个黄色发光物体的温度,由此就能知道太阳表面的温度约为5540℃。
其他的极端环境需要不同的方法来探明其温度。例如,依靠检测埋藏在格陵兰岛冰层中放射性元素的含量,我们就能够知道它们在最后一次冰河时期有多热。麦哲伦飞船探测金星表面时依靠的是无线电波,飞到金星上空时,麦哲伦飞船会向金星发出一系列无线电信号,然后由地球上的观测者测量信号在通过金星大气层时所发生的变化,从收集到的众多特性中,分析出金星表面的温度。
不论遇到什么挑战,即使是在常规温度计不能使用的情况下,科学家们也总能够很快想出解决问题的方法,测量出宇宙万物的温度,真是神奇而有趣啊!
(编辑 QQ糖)
大家都知道,体温计通常只能用来测量人的体温,这是因为它的测量范围小(35~42℃),分度值小(0.1℃),测量结果较为准确;而家用温度计通常用来测量室内温度,因此它的测量范围大(0~100℃或更大),分度值大(1℃或更大)。这两种温度计在使用时都要求测温泡与被测物体接触。可是,对于太阳、地核以及其他无法直接测量的物体,我们又该怎样测量它们的温度呢?
在那些极冷、极热迥然不同的温度环境中,测量温度的方法是不相同的。但是科学家都在使用相同的物理定律和已知物质世界的知识来推断未知的世界。
测量地核温度最好的方法是利用地震和由此产生的地震波。这一类波的传播速度与波通过铁的速度是非常接近的,并且由于波的速度也取决于铁的温度,所以通过测量波通过地核所花的时间,我们就能大致得知地核有多热。
例如,印度发生地震时,一些科学家精确地记录下地震波到达美国的地震记录仪所花的时间,其他一些科学家则进入实验室,测量地核中发现的铁在那么高的温度条件下的行为表现。因为我们知道波有多大变化,而且也知道了要产生那么大变化的铁有多热,由此就能够计算出地核的温度大约为5260℃。
科学家们靠检测太阳的颜色来测量其温度。就像对灼热的铁块进行加热时,它会从红色变为白色一样,太阳的颜色也与其温度有很大关系,这是因为有一条物理定律把灼热物体的温度与特定的颜色联系起来。令人惊奇的是,这条物理定律并不随被检测对象的不同而变化。如果能够让木头足够热而不使其燃烧,它的发光方式与铁几乎是一样的。由于太阳是一个明亮的黄色火球,而我们知道一个黄色发光物体的温度,由此就能知道太阳表面的温度约为5540℃。
其他的极端环境需要不同的方法来探明其温度。例如,依靠检测埋藏在格陵兰岛冰层中放射性元素的含量,我们就能够知道它们在最后一次冰河时期有多热。麦哲伦飞船探测金星表面时依靠的是无线电波,飞到金星上空时,麦哲伦飞船会向金星发出一系列无线电信号,然后由地球上的观测者测量信号在通过金星大气层时所发生的变化,从收集到的众多特性中,分析出金星表面的温度。
不论遇到什么挑战,即使是在常规温度计不能使用的情况下,科学家们也总能够很快想出解决问题的方法,测量出宇宙万物的温度,真是神奇而有趣啊!
(编辑 QQ糖)