煤油温度计专题之太阳表面温度5500度，核心温度1500万度，用温度计测的吗？

众所周知，太阳表面温度很高，约5500摄氏度，中心温度高达1500万摄氏度，是一个大火球。

之所以能产生如此高的温度，仅凭化学反应根本不可能实现，这是因为太阳内部正在进行着氢聚变为氦的核聚变反应，正是这种反应提供了源源不断的能量。

说到这个温度，很多人可能都不信，因为他认为根本测量不出来，太阳上的温度太高了，而且距离我们太遥远了，就算能登上去，也会被融化，所以他认为专家不可能亲自上去测，这些温度都是编的。不过，这还真不是编的，而是根据科学原理测算出来的。

温度计通常是利用固体、液体、气体类材料受温度的影响会在体积、电阻等方面发生变化为依据，来测量温度的。依据此原理制作的温度计有玻璃液体温度计（煤油温度计、酒精温度计、水银温度计）、气体温度计、液体压力温度计、电阻温度计、热电偶温度计、双金属温度计等。

就拿我们常用的水银温度计来说，它就是利用水银的热胀冷缩现象进行测温。

该温度计的主体材料是玻璃，玻璃是非晶体，没有固定的熔点，普通玻璃差不多在五六百摄氏度的时候就会开始软化，就算是特殊的玻璃，在上千度的高温下也会变软液化。

而且这些用来感温的物质也会发生物态变化，所以它们也有测温范围，超过了一定范围就无能为力了。以水银温度计为例，水银的凝固点是-39℃，沸点是357℃，所以它的测温范围是-39°C～357°C。

太阳上的最低温度就是太阳表面的温度——5500摄氏度，可就算是地球上已知熔点最高的物质也不能抵抗。已知地球上熔点最高的物质是铪的化合物：五碳化四钽铪（Ta₄HfC₅），熔点4215℃。而在通常情况下，钢铁在1500多摄氏度的时候就能熔化为液体。

既然没有物质能够抵抗如此高的温度，那么不管是啥材料制造的温度计，也无法到太阳上面去测量温度，因为连温度计也会融化。

就算真有无法被熔化的温度计，要想测量太阳上的温度也十分不方便，因为太阳距离地球1.5亿公里，就算是将人类目前最快的探测器发射到太阳上，也需要一段时间，而且是个大工程。此外，探测器也必须要能够承受非常高的温度，不然怎么把测温数据发回地球。

那该怎么测呢？有大聪明说，可以等晚上太阳下山了再上去，不知道是否可行。

上述温度计都有同一个特点，就是温度计需要与被测物体接触。那测量过程中，必然会发生热量传递，如果温度太高、热量太大，就算仅接触1秒，也会被瞬间融化。

因此，要想测量太阳的温度，就必须采用那种非接触式的温度计。

科学家发现，任何温度在绝对0度（零下273.15℃）之上的物体，都会无时无刻地向外辐射出不同频段的电磁波组成的电磁波谱。物体的热辐射与温度之间存在对应关系，通过分析物体辐射出的光谱，再根据黑体辐射的基本规律，也就是普朗克定律，就能够确定物体的温度。

这种非接触式的测温仪器就是通过测量物体发出的电磁波来测量温度的，这种温度计通常被叫做辐射温度计。

这类测温仪器，其实大家已经很熟悉了，现在大家用来测量体温的测温仪，就属于红外辐射温度计。只是在天文上给太阳测温比这复杂，不是简单量一下就能得出结果的。并且这种测温方式也只能测量太阳表面的温度。

科学家们通过测量太阳在不同波段辐射出的电磁波的强度，绘制出太阳的电磁波谱曲线，然后把该曲线与普朗克黑体辐射定律给出的理论曲线进行拟合，就能确定太阳表面的温度。

相较于测量太阳表面的温度，测量太阳核心处的温度就更加困难了。

因为太阳核心处被厚厚的辐射层、对流层、光球层、色温层等包裹着，这里面发射的电磁波是不可见的，被遮挡了，根本无法直接测量。这些电磁波或者说光子，从诞生那一刻起，需要经历上万年乃至数十万年的时间，经历无数次的碰撞吸收以及再辐射，才能从核心区域到达太阳表面，最终以光速辐射到地球上，此时早已经丢失了最初的信息。

没有可用的电磁辐射，利用辐射法也就根本测不出太阳内部的温度了。

不过，科学家了解到，核反应越剧烈，核心处的温度也就越高，剧烈的核反应会释放出数量众多的中微子。中微子只是一种非常小的粒子，几乎可以无阻碍地穿过太阳厚厚的外壳。人类通过在地球上捕捉不同能量中微子的通量，就能据此反推出太阳核心处的温度。这里测量的是中微子辐射。

科学家们可以根据地震波来探究地球内部结构，同理，通过观测太阳表面的震动现象，也可以研究太阳内部的结构。在获取到太阳内部的结构等数据后，科学家们也能据此推算出太阳不同区域的温度。

正是因为测量困难，所以在20世纪下半叶核物理学以及量子力学发展成熟之后，科学家才大致摸清了太阳内部不同区域的温度。