宇宙中有無數發光恆星，幾百億年來宇宙為什麼沒被加熱到很高的溫度？

宇宙中有著無數顆恆星，它們都是能發光發熱的天體，這些恆星的表面溫度都很高，至少都在2500℃以上，有些恆星的表面溫度甚至高達幾十萬攝氏度，它們的內部則因為核聚變燃燒的原因，可以高達幾百萬甚至數十億攝氏度。

比如太陽表面的溫度高達5600℃，內部的溫度則高達2500萬攝氏度，我們的地球距離太陽約1.5億公里，太陽直射的地方地表仍然可以高達七八十攝氏度，但是太陽系中也有很多冰冷的星球，比如火星的平均溫度就在零下數十度，而木星土星的平均溫度都在零下100℃以下，天王星和海王星的平均溫度都在零下200℃以下，而冥王星的溫度則平均達零下240℃，而星際塵埃的溫度為零下260℃左右，宇宙微波背景輻射的溫度為零下270.15℃，但是宇宙的絕對零度卻是在零下273.15攝氏度。

那麼為什麼宇宙大部分地方為什麼那麼冷呢？既然宇宙中有無數的恆星在發光發熱，他們不應該把宇宙加熱嗎？為什麼卻沒有把宇宙加熱呢？其實從根本上來說，這是由於宇宙太大了，恆星其實都是宇宙中非常小的存在，它們發出的光和熱，根本不可能影響十分廣闊的空間。

比如在我們太陽系中，如果從奧爾特星雲算起的話，太陽系的直徑可達兩光年，有19萬億多公里，真正熱的地方都只在太陽及其附近地區，我們地球距離太陽只有1.5億公里，平均溫度只有16℃左右，而太陽系中光照下的零度線卻在火星之外的小行星帶中間，距離太陽不過3億多公里，向外的區域溫度都在0℃以下了。

太陽系之外都是廣闊的星際空間，距離我們最近的恆星是比鄰星，遠在4.22光年之外，南門二則在4.37光年之外，巴納德星則在6光年之外，這些恆星的光輝也不可能影響如此廣大的宇宙空間。

然而這還只是在銀河系中，銀河系之外的星系距離我們更加遙遠，距離最近的大麥哲倫和小麥哲倫星雲都在十多萬光年之外，而仙女座星系則在254萬光年之外，這些星際空間中更缺乏恆星光輝和星際物質的影響，所以理論上溫度更低。

但是在宇宙之初卻不是這個樣子的，宇宙大爆炸理論認為宇宙起源於一個奇點，這個奇點的性質和黑洞的奇點類似，體積無限小，密度無限大，溫度也高得離譜，量子物理學認為在宇宙大爆炸的第一個普朗克時間，當時的溫度為一個普朗克溫度，大約是1.416833(85) × 10的32次方攝氏度，或者說是1.4億億億億℃，大爆炸之後，隨著宇宙空間的膨脹，溫度也迅速降低，又到了溫度足夠低的時候，才開始形成基本粒子，溫度更低了之後形成了原子，然後又形成了分子以及各種物質。所以從宇宙大爆炸開始到今天，宇宙的溫度一直在降低，到今天只在絕對零度的3度以上了，可以說比先前的溫度下降的太多太多了。

恆星是宇宙發光發熱的主力軍，現在科學家估計宇宙中的星系總量在兩萬億左右，而僅僅是銀河系就有1000億到4000億顆恆星，這些核聚變火球的表面溫度都達到了上千攝氏度，但我們的宇宙空間仍然是接近絕對零度的。

宇宙沒有被這些恆星加熱的直接原因就是因為宇宙太大了，地球距離太陽1.5億公里，在擁有濃密大氣層的情況下地球的平均溫度只有16℃左右，而距離更遠而且大氣層稀薄的火星平均溫度只有零下55℃，由此可見雖然太陽的表面溫度就高達5500℃，但是太陽的熱輻射衰減是非常快的，太陽系的零度線在火星軌道到木星軌道之間，因此火星之後的行星都是氣態巨行星，而冰凍線距離太陽只有3億公里，也就是16光分，而太陽系的直徑達到了兩光年，也就是說16光分之外的太陽系空間溫度都在零度以下。

距離太陽最近的比鄰星在4.22光年之外，把兩個恆星等比例縮小成1釐米的話，它們的距離會變成28.68千米，可以說我們的太陽和比鄰星就是相隔近30千米的兩個米粒，而宇宙中恆星的平均距離基本上都是幾光年。

太陽系的冰凍線在3億公里處，而太陽還是個中等質量的黃矮星，比鄰星是一個小質量的紅矮星，所以比鄰星的冰凍線就更近了。

目前可觀測宇宙直徑930億光年，而恆星和恆星之間的距離太過遙遠，真正溫度高的不過是恆星周邊那一小片地方，剩下的都是接近絕對零度的宇宙空間。

這個科學問題比較有意思。首先，我們知道太陽是球體，其能量是以球體為中心向外輻射的，但是，我們距離太陽實在是太過遙遠了，距離149,597,870,700米。我們晒太陽的受陽面假設是1平方米的話，太陽上的一平方米輻射源，給予我們的輻射能是149,597,870,700這個數的平方倍分之一。是不是很小?如果還沒有直觀概念，就拿一個很熱的爐子，多大不限,只要你抱得動的，到人民大會堂去，其它供熱系統都關閉，冬天，你住在遠離這爐子的一個角落裡體驗一下。應該住多久都會感覺冷吧。即便這樣的超國民待遇你也不願享受。哪麼，宇宙就是這樣，將恆星都捏到一起，相對宇宙空域來說也是小到微不足道的地步的。但是對於恆星熱量提升宇宙溫度來說極其可悲的是黑洞的存在，黑洞的引力能夠吸收包括光在內的所有物質，並且包含其能量。並將這些物質和能量轉化成維持自身向不斷趨近光速旋轉的發展態勢。黑洞以巨大的質量以不可思義的接近光速旋轉，造成了整個宇宙能量的失衡。因此，宇宙不但沒有被恆星加熱，還在被黑洞持續降溫。至到黑洞吸收物質和能量，達到自轉無限接近光速、溫度無限接近-273.15度時，黑洞發生爆炸解裂，新的星系才會再次產生，順便解釋了星系是盤狀渦旋的原因。另一方面，也說明宇宙空間之無限啊。個人觀點，轉載必究。

(1)你所說的很高的溫度是多少度，是指人體感覺到熱、出汗的溫度還是什麼?但這個溫度在宇宙中根本不算什麼?

(2)能量守恆。宇宙的總能量就是大爆炸時奇點所擁有的能量，這個能量已經擴散到整個宇宙。(或者，奇點雖然不擁有宇宙的所有能量，奇點只是引爆了大爆炸)。

宇宙有最高溫度，大爆炸時奇點溫度可能就達到或接近最高溫度，但根據能量守恆，如果宇宙空間相比奇點擴大幾億億倍(也許不止)後，仍然每一處都具有最高溫度，那就不符合能量守恆了。

(3)你想說的可能是，宇宙無邊無際，恆星無數，天空應該是明亮、沒有黑夜才對，但為什麼會有黑夜呢?

這個問題我寫過一篇關於天空亮度問題的討論文(附在後面，僅供參考)。亮度問題，跟你所提的溫度問題有一定相似之處，可以類比。

附文:

        假定宇宙無邊際，宇宙星系質量無限，而且均勻佈滿整個宇宙，也即是說，大尺度範圍內，恆星密度是各向同性的。那麼，在任何時候，天空中任意方向、任何距離上，都應該有無窮無盡的恆星，那麼，是不是從地球上看，這個方向上就應該不會存在黑夜呢？我們來分析一下。

我們知道，恆星距離地球越遠，到達我們眼睛的星光越暗，即亮度和距離的平方成反比關係（聲強、重力、電磁場強度等與距離都有如此類似關係）。所以，某個方向上的亮度，就是這個方向上所有恆星亮度的總和（積分）。

不失一般性，我們假定這個方向上的所有恆星是等距離排列的，而且發光強度相同，那麼我們可以概括性地計算一下該方向上所有恆星亮度的積分P（數值不一定準確，但是具有方向性的指導意義）：

P=1/1^2+1/2^2+1/3^2+……+1/n^2

（說明：n為整數，指距離，取無窮大；1/n^2表示距離n的平方的倒數）。

我們發現，這個數列之和最後收斂於1.65左右，也就是不管n取多大，和都不會大於1.65，而且，前20項之和為1.6左右，已經佔到整個數列之和的97%，20項之後的所有數列之和只佔到其餘整個數列之和的3%。

所以，我們可能可以得出一個結論，如果在某個方向上，離開地球較近的一段距離的空間內沒有恆星存在，那麼，即使在離開地球很遠距離的空間以後，有無窮無盡的恆星存在，這個方向上到達地球的總亮度仍然是暗淡的，也就是，這個方向並不可能永遠星光熠熠。把這個結論拓展到所有方向，那就是，沒有太陽的時候，天空仍然是黑暗的。

首先，我們對溫度的概念經常會有片面的理解，認為只要陽光足夠強烈，溫度就一定很高，這種想法是因為我們生活在地球這個充滿物質的空間裡的侷限性造成的。

簡單理解，溫度的本質其實就是微觀粒子的運動激烈程度，運動越激烈（速度越快）溫度就越高。也就是說，必須有物質才能體現出來溫度的高低，言外之意，沒有物質的空間就不會有溫度。

而在我們的浩瀚宇宙裡，絕大部分空間都是幾乎虛無空間，也就是說幾乎都是真空（當然不是絕對的真空），真空中沒有任何物質（非常少可以忽略不計），所以宇宙太空都是非常寒冷的，經常都是在零下100度以下的低溫。

當然在這樣的低溫環境下，並不意味著你會只會感覺到寒冷。如果是在白天，太陽能直射到你，你仍然需要注意避免被太陽強烈的光線灼傷，因為在外太空沒有大氣層的過濾保護，太陽光是很強烈的，而你本身也是物質，是物質就會吸收陽光，溫度就會上升很快！

而在地球上到處充滿了物質，物質接受太陽光照射溫度上升，而我們本身與地球物質一直有接觸（多數情況下是空氣），所以我們會感覺到熱。

這下明白了為什麼茫茫宇宙為何如此寒冷了吧？沒有物質吸收恆星的熱量，宇宙當然不會被加熱到很高的溫度了！

宇宙中有無數發光恆星，幾百億年來宇宙為什麼沒被加熱到很高的溫度？

就像有一個宇宙中有無數顆恆星發光，那麼宇宙到處都應該被照耀的猶如白晝一樣！其實這個我們可以做個簡單的計算，來看看為什麼有那麼多光合熱，卻沒有把宇宙加熱到很高的溫度的原因！

我們可觀測宇宙大約930億光年，據估計在可觀測宇宙內約有2萬億個星系，每個星系平均有2前一顆恆星，且不論他們的大小發展階段如何，僅僅做個簡單的測算，看看每顆恆星得管住多少空間！

V=πR^3×4/3=π×930億光年^3×4/3=3.369e+33立方光年

v=V/N=3.369e+33/2萬億×2千億=8423206806立方光年

那麼每顆恆星要管住多少光年的空間呢？

大約半徑為：1262.2光年的宇宙立體空間！

簡單的說就是比太陽還要小的恆星（銀河系的恆星中，太陽的個頭超過90%以上），卻要管住半徑超過1260光年的宇宙空間，我們來看看太陽系的尺寸是多大！

即使將奧爾特雲計算在內，太陽系的範圍也只有0.5光年半徑！以太陽的光和熱，到達冥王星即使是30天文單位左右的近日點，冥王星依然是一個能將氧氣凍成雪花的世界！那麼請盡情放開想象吧，1260光年外接受太陽照耀的天體有多冷！甚至應該都看不到太陽了吧！

宇宙衝一個熾熱的起點膨脹到現在，都還沒停下腳步（當然您也可以否認這個觀點，其實與本文結果關係也不大），當然天體分佈在如此遙遠的距離上時，即使再大的恆星也只能管住自家門前的一畝三分地，而更大的區域內則會隨著宇宙的膨脹溫度越來越低，一直到無限逼近絕對零度！到那時一切都將終止，宇宙不再有未來！

溫度是什麼，溫度是物質運動的一種形式的表象，運動慢溫度低，運動快溫度高，運動極快，溫度極高，同時產生光輻射。所以溫度是物質的表現，沒有物質就沒有溫度。

有人會說，炎熱的夏天空氣都在燃燒，空氣中哪來的物質，許多的物質人類看不見，比如空氣也是物質，人類就看不見。

所以有物質的地方就會有溫度。

那麼太空屬於真空狀態，沒有空氣，也沒有任何物質，溫度必須依靠物質傳播這個條件沒有了，太空中無論有多少炙熱的恆星，太空中還是極度寒冷的。

寒冷是什麼，寒冷是沒有物質運動的現象，或者是物質運動速度慢的表象，但是沒有運動的物質是沒有的，就是寒冷的堅硬的冰塊，它的內部也在不斷電子運動。

有人會說太空中也有分子，不是真空，對，太空中有極少數的物質分子，但是這些極微弱小的物質能夠給太空帶去多少熱量，這個熱量微乎其微。但是遠離星球的深淵的太空中沒有極微弱的物質存在，這裡的低溫已經到了極度寒冷。

溫度是與物質有關，物質的內部和外部運動的速度與溫度的升高和降低有關。沒有物質的地方沒有溫度，極度的寒冷。

溫度是物質的集合才可以用的概念，一個孤單的粒子不應用溫度表示，只宜用動量表示。其實用簡單分類來區分，物質分為質量子與能量子，能量子可以大量結合到質量子上，但很不穩定，在質量子間頻繁交換。這樣的質量子就有了熱運動。能量子結合的越多，溫度越高。恆星自不必說，自身向外不斷釋放大量能量子。大部分行星內部也擁有大量能量子，這些能量子應該來源於恆星，因為被冷卻的外殼保護，與星際空間交換能量子達到平衡。

所以太空中的環境是會讓物質迅速失去能量子，表現為低溫。由於太空中粒子太稀少，所以保存不了多少能量子，宇宙中能量與質量是水遠糾纏的！

因為宇宙太大了……

天空中星星中，衛星和恆星應該可數，而且看到的星星中，是恆星的基本都在我們的銀河系。由於大多星星都離我們百，千，萬，億光年。再大的恆星光很難用肉眼看到。所以大多星星其實就是星系。