太陽和地球之間的太空冷到不行麼？為何太陽光照到地球卻能變熱？

什麼是熱？

要搞清楚這個問題，首先，我們要搞清楚什麼是“熱”。如果我們用經典物理學的視角來看這個問題，熱的本質其實是微觀粒子運動的劇烈程度。那這句話是什麼意思呢？

我們都知道，萬事萬物其實都是由粒子構成，比如：分子和原子。而這些粒子並不是整整齊齊排排隊，一動不動的。相反，它們其實是一直處於運動狀態。

而它們運動的劇烈程度的宏觀體現實際上就是溫度高或者溫度低，我們通常用分子的平均動能來描述這件事情。如果平均動能越高，也就是總體上粒子運動得越劇烈，溫度就越高。相反，如果平均動能越低，分子總體的運動越不劇烈，溫度也就越低。

也就是說，我們覺得某個地方很熱，實際上是這個地方的粒子的運動程度要更加劇烈一些所導致的。（這裡要注意一個問題，關於這個“熱”的定義，其實是建立在足夠的粒子數的基礎之上，如果只有極其少的粒子數，其實並不能體現出溫度來。）

那麼問題來，為什麼太陽的輻射可以讓地球升溫呢？

熱的傳遞

要搞清楚熱量的傳遞，實際上就得先搞清楚熱量都有哪些傳遞的方式，目前來說一共有三種，分別是：熱對流，熱傳導以及熱輻射。

實際上，科學家發現，凡是高於絕對零度（零下273。15°）的物體都會發出熱輻射，也就是說，其實咱們人體也在發出熱輻射，之所以我們看不到是因為這個熱輻射不在可見光波段而已。

而太陽輻射是非常強的一種輻射，之所以強，是因為太陽的核心正在發生核聚變反應，一般處於主序星階段的恆星，都是氫原子核的聚變，生成氦原子核，同時產生釋放出大量的能量，這些能量都以電磁波的形式向外輻射。

這就有點像是一顆超巨型的氫彈在持續向外輸出能量，這個能量有多大呢？

太陽每秒鐘要損失420萬噸的質量，這些質量等效於一定的能量。（這個能量可以用E=mc^2來換算。）這些能量相當於1。8*10^12個沙皇氫彈，9。192*10^12萬TNT炸藥，都最終以電磁波的形式向外輻射了。

而我們要知道，電磁波輻射是不需要介質的，它其實是可以在真空中傳播的，這速度就是光速c=3*10^8m/s。而宇宙是非常空曠的，宇宙的平均密度要低於一平米一個氫原子的水平。因此，就如同我們上文提到的，溫度要體現出來的前提是足夠多的粒子數，但太空中並沒有。所以，熱輻射可以很自由地穿行於宇宙當中。我們現在太空中還有宇宙微波背景輻射，是宇宙大爆炸時留下來的餘熱，它們就在宇宙中自由地傳播，溫度大概是2。7開爾文，也就是比絕對零度高2。7度。

由於太空的這個屬性，使太陽輻射在傳播過程中極少被削減，這才使得地球可以接收到太陽輻射。而地球相對於“幾乎真空”的太空來說，簡直就是一個物質密度極大的天體，分子數足夠多，因此，這些熱輻射可以使得地球上的分子運動變得劇烈，這也就是得地球的溫度升高了，說白了就是構成地球的粒子的運動變得更加劇烈了。這也就是為什麼地球可以接收到太陽能量的原因。

不過，如果太陽輻射都照到地球，地球就會變得非常熱，生物根本不能存活。實際上，地球所接收到的太陽輻射只佔總輻射量的4。5*10^（-10），而人類真的使用上的只有4。5*10^（-14）。

你可能感受不到這差別有多大，我們可以用錢來類比，如果太陽每秒向太空撒70萬億的錢，那麼地球接收到的只有3萬元左右，人類能夠撿到的只有3元左右。其餘的，大多都以熱量的形式散失了，所以，我們對於太陽能的使用效率是極其低的。