宇宙的冷却温度是怎么测出来的？

靠的是黑体辐射，粒子震动的时候会发出电磁波的。粒子振动越快，放出的波频率越高。所以你看见铁块被加热就会逐渐开始发出电波，开始是红外线，慢慢频率变高就成了红光，再升高就开始发白。总之频率和温度是有对应关系的。宇宙中接收到了一种频率的无线电波，而且无论天线对着那个方向都是一样的，经过研究这就是大爆炸130亿年以后的余热发出的电磁辐射。按照温度和频率的对比可以推算，温度是2.7K。

如果确实是测宇宙微波背景辐射的温度的话
是观测电磁波，当然要避开太阳月亮等等已知的邻近天体的方向。对于远到一定程度的河外星系，恒星的光在我们用的特定的频率上就不如微波背景辐射的了，所以也不用特别担心任何方向上都会碰到天体而没法只把宇宙微波背景辐射的抠出来
从量子力学上来说光子是玻色子，所以热平衡状态下的光子个数随着能量（等价于频率或颜色）的分布物理上就是Bose-Einstein分布，形式上正比于1/(Exp(E/T) - 1)，也就是楼上说的黑体辐射。自变量E是光子能量，唯一的参数就是宇宙微波背景辐射的温度T。在不同的能量E上测这个1/(Exp(E/T) - 1)，自然你可以看T取什么值合适
当然已经有经验这个温度不高，所以大部分光子的能量也不高。观测起来还要做各种修正，比如由于已知的太阳绕银河系中心的公转，我们向着某个方向移动，会造成这个方向来的光子能量变高/蓝移，反方向的红移，都要修正。这过程也不简单
最近20年的观测，如果我没弄错的话，都没有再完整的用上述方法直接去测温度了。现在用的T=2.725K还是90年代中期的COBE卫星测的，后面的各个测量都更关注于这个温度在不同空间方向上的涨落
因为光子的热平衡的实现在早期宇宙的条件下应该是非常非常好的，甚至可能高于现在实验室能达到的热平衡，所以确实观测到的能量随温度的分布非常非常接近这个1/(Exp(E/T) - 1)，之间的差被用来限制很多新物理理论模型的参数

如果确实是测宇宙微波背景辐射的温度的话
是观测电磁波，当然要避开太阳月亮等等已知的邻近天体的方向。对于远到一定程度的河外星系，恒星的光在我们用的特定的频率上就不如微波背景辐射的了，所以也不用特别担心任何方向上都会碰到天体而没法只把宇宙微波背景辐射的抠出来
从量子力学上来说光子是玻色子，所以热平衡状态下的光子个数随着能量（等价于频率或颜色）的分布物理上就是Bose-Einstein分布，形式上正比于1/(Exp(E/T) - 1)，也就是楼上说的黑体辐射。自变量E是光子能量，唯一的参数就是宇宙微波背景辐射的温度T。在不同的能量E上测这个1/(Exp(E/T) - 1)，自然你可以看T取什么值合适
当然已经有经验这个温度不高，所以大部分光子的能量也不高。观测起来还要做各种修正，比如由于已知的太阳绕银河系中心的公转，我们向着某个方向移动，会造成这个方向来的光子能量变高/蓝移，反方向的红移，都要修正。这过程也不简单
最近20年的观测，如果我没弄错的话，都没有再完整的用上述方法直接去测温度了。现在用的T=2.725K还是90年代中期的COBE卫星测的，后面的各个测量都更关注于这个温度在不同空间方向上的涨落
因为光子的热平衡的实现在早期宇宙的条件下应该是非常非常好的，甚至可能高于现在实验室能达到的热平衡，所以确实观测到的能量随温度的分布非常非常接近这个1/(Exp(E/T) - 1)，之间的差被用来限制很多新物理理论模型的参数

楼主说的“温度计的温度下降不容易”是一种错误观点，把温度计放在太阳光照不到的地方，温度很快下降。这是因为宇宙中没有空气的地方不会有空气给它补充热量，而它自身热量通过辐射迅速散失到宇宙中去了。早晨空气温度在1-3度的时候还会有霜，这就是因为草叶子面对宇宙空间辐射散热，而周围空气来不及补充热量，致使草叶子温度下降到0度以下。这还是在有周围空气补充热量、周围房屋树木辐射给草叶子补充热量的条件下。

太阳那个温度能辐射出可见光，人体的温度能辐射出红外线，温度再低就是电磁波了

所以这个宇宙温度，辐射出来是电磁波，又被称作宇宙背景辐射

为什么能够在纷繁的信号中识别出它来，一是因为它足够低，二是没有方向性，三是宇宙空间任何地方都存在

太阳那个温度能辐射出可见光，人体的温度能辐射出红外线，温度再低就是电磁波了

所以这个宇宙温度，辐射出来是电磁波，又被称作宇宙背景辐射

为什么能够在纷繁的信号中识别出它来，一是因为它足够低，二是没有方向性，三是宇宙空间任何地方都存在

经常看到科幻片中，某人从航天器被扔到宇宙中后，马上冻成了冰棍

人体热量辐射的速度有那么快吗？

经常看到科幻片中，某人从航天器被扔到宇宙中后，马上冻成了冰棍

人体热量辐射的速度有那么快吗？
这个过程不只是辐射，因为在气压极低的情况下，人体内的水会迅速沸腾掉一些，带走热量，温度下降。

微波背景辐射

tonyget 发表于 2014-4-29 01:16
经常看到科幻片中，某人从航天器被扔到宇宙中后，马上冻成了冰棍

人体热量辐射的速度有那么快吗？
不可能的,只会快速肿胀,冻成冰棍很慢的

话说，人在宇宙中没法生存，因为温度低、没有氧气、没有大气压，强辐射等等。但是假如人暴露在宇宙中，哪种因素会最先杀死人？

负压，具体死法参考潜水病。

tonyget 发表于 2014-4-29 07:40
话说，人在宇宙中没法生存，因为温度低、没有氧气、没有大气压，强辐射等等。但是假如人暴露在宇宙中，哪种 ...

负压，具体死法参考潜水病。