太阳源源不竭发出的庞大能量，颠末远程跋涉达到地球，暖和哺育了亿万生物，而流经的太空却没有一丝热气，据说零下两百多摄氏度。这是一个令良多人都迷惑的问题。曩昔我们也会商过这个问题，今天就从别的的角度，更通俗地说一说。
其实这个事理很简单，就是能量要经由过程物质的接收转化，才可以或许改变为热能。没有物质接收能量，就没有热量。太空几乎什么都没有，就无法留住能量了。
先领会一下什么是“热”
我们说的“热”是指物体的冷热水平，一般用温度来暗示。何谓物体？就是物质存在的实体。是以热必需有物质存在，能量与物质的交互感化，能量被接收，才会发生热。而所谓“热”是经由过程温度的凹凸来权衡的，这是人们从宏不雅角度对热和温度的熟悉。
从微不雅方面来说，物体的冷热水平是由物体内部门子热活动的猛烈水平决议的，其表示出来的就是温度这个物理量。是以，温度是物体分子活动平均动能的标记，是大量分子热活动的集体表示，是具有统计意义的物理量。
温度对于个体分子是没有意义的，也就是说即便个体分子热量再高，也是无法显示温度的。人类为了同一熟悉热度，持久实践中确定了权衡热度凹凸的温标，国际上常见的有：热力学温标，又称开尔文，符号暗示为“K”；摄氏温标，也叫摄氏度，符号暗示为“℃”；华氏温标，也叫华氏度，符号暗示为“℉”。
热力学温标是国际绝对温标，是科学研究顶用得最多的温标，其他温标都是以这个温标为准的。热力学温标1K的距离与1℃距离一样，只是起点比摄氏温标要低273.15度。宇宙最低温度为热力学温标0 K，也叫绝对零度，对应摄氏温标为-273.15℃，是以0 ℃就等于273.15 K，100℃就等于373.15 K。以此类推，热力学温标减273.15度就是摄氏温度。
华氏温标对应热力学温标比力复杂，与摄氏温标的换算为：℃ = 5*（℉-32）／9或°F = (9/5×°C)+32，这样，0 ℃ = 32 ℉，100 ℃ = 212 ℉。
温标是人类权衡热量凹凸的尺度。
太阳光是电磁辐射能量
太阳是太阳系独一的恒星，恒星是由炽热的气体构成，其能量来历于焦点部门的核聚变反映。恒星体积和质量都很复杂，好比我们太阳体积为地球的130万倍，质量为地球的33万倍。庞大的质量形当作的标的目的心引力压导致太阳焦点温度达到1500万 K，压力达到3000亿个地球海平面大气压。
在这样的高温高压下，焦点的氢原子外围电子被驱离了，露出原子核，原子核与原子核就形当作了核融合反映，就是所谓的核聚变。颠末科学家计较，像太阳这样质量的恒星，焦点核聚变每秒钟有6亿吨的氢转化为5.958亿吨的氦，此中吃亏了420万吨质量，这些质量就转化当作能量。
爱因斯坦创立的质能方程揭示了质量和能量的等价和彼此转化性质，其表达式为：E=MC^2。这里的E暗示能量，单元为J（焦耳）；M暗示质量，单元为kg（公斤）；C为光速，单元m（米）。
按照爱因斯坦质能方程计较，太阳每秒钟吃亏的质量达到420万吨，全数转化为能量达到3.78*10^26J。这是个什么概念？每吨火药爆炸能量为4184000000J，每度电能量为3600000J，也就是说太阳每秒钟释放的能量半斤八两9亿亿吨火药爆炸能量，或者10500亿亿度电。
全宿世界此刻拥有核弹总量约100亿吨当量，太阳每秒释放的能量半斤八两全球核弹同时爆炸总能量的900万倍；全球此刻发电总量约30万亿度，太阳每秒释放能量半斤八两此刻全球发电总量的350万倍，也就是350万年的发电量总和。
太阳的这些能量是以电磁辐射的体例源源不竭地释放到太空，我们地球可以接收到其22亿分之一，就半斤八两于1000万座三峡大坝的发电总量，半斤八两每秒钟有3000个广岛原枪弹同时爆炸的威力。
电磁辐射就是“光”
电磁辐射的传布前言是光子，是以电磁辐射从某种意义上来说就是光。但这个光是广义的光，包罗可见光和不成见光。我们凡是说的光，是人类肉眼可见的光，人类就是经由过程可见光来看到宿世间的一切的，没有这个可见光，人眼就是一抹黑，什么也看不到。
但此刻人类可以经由过程射电、射线等设备仪器，看到不成见光，如无线电波（包罗长波、中波、短波、微波）、红外线、紫外线、X射线、γ射线等等，由此就对这个宿世界领会的更透辟更深刻了。
分歧的光波长和频率纷歧样，波长越长频率越低能量也越低；波长越短频率越高能量越高。可见光波段约在380nm~760nm之间，是复合光，可分为红橙黄绿青蓝紫等，红光波长最长，能量最低；蓝紫光波长最短，能量最高。所以有些卖眼镜的，就打出防蓝光护眼的卖点，就是这个事理。
无线电波、红外线波长比可见光波长更长频率更低，是以能量更低；紫外线、X射线、γ射线的波长一个比一个短，频率一个比一个高，是以能量一个比一个大。所以紫外线以上频率的不成见光，对人体是有危险的，越短波长的光危险越大，这就是照X光不克不及照久的原因，伽马射线就更厉害了。
我们知道，光的传递是无须介质的，越没有介质越快，是以光在真空中传递最快，每秒钟约30万千米。太阳距离地球约1.5亿千米，太阳光就是经由过程接近真空的太空传递到地球的，约8分20秒就能达到。
电磁辐射在真空度越高的空间传递，损掉的能量就越小，太阳光来到地球后，能量损掉很小，是以可以给地球带来暖和。
在阳光照射下太空依然很冷的原因
相信看了前面的铺垫，大师应该对太阳颠末太空，太空却依然很冷；而太阳照到地球后，却能让地球变热的原因了吧？对，恰是因为太空中没有物质，是以不会接收能量，所以热不起来，温度也就很低了。太空中的粒子越稀少，温度就越低。
但这种低不会到绝对零度，这是因为太空中并不是绝对真空，仍是有不少粒子存在的。一般来说，宇宙空间平均密度很小，在最真空的处所，每立方米只有1个粒子。这些粒子接收恒星发出的电磁辐射，就会让接近真空的太空温度晋升一点点。
在太空中，人们发现温度最低的处所是布莫让星云，只有1.15 K，也就是-272℃；宇宙微波布景辐射约3 K。而在太阳到地球的1.5亿千米空间，温度远远没有达到这样低，这是因为在这个空间，太阳风吹出的带电粒子良多，距离太阳越近越多，温度越高；越远越稀少，温度就越低。
到了地球外太空，就每立方厘米只有约10个粒子摆布了，是以温度低至-250℃以下。这就是太阳光固然颠末太空，太空依然很冷的原因。因为太阳电磁辐射固然能量很大，但没有物质或少少物质互换接收，这些能量没有被拉住，就只是颠末一下了。
但若是有人在那个空间表露，被阳光照射的一面就会很快被烤熟，而背阴面会被冻得梆硬。这就是阳光辐射必需与物质互换才会发生热量的原因。
阳光达到地球为啥会发烧呢？
这是因为地球有浓密的大气分子，太阳发出的电磁辐射能量与大气层的大气分子互换，就让大气分子活跃起来，大气密度越大，气体分子活动就越猛烈，温度就越高。
地球大气层理论上没有严酷边界，在10万千米高空，还有大气分子存在，但已经很稀薄了。科学研究一般把大气层的厚度定为1000千米，大气越接近海平面，密度越大。在1个尺度大气压温度为0 ℃时，海平面大气密度约1.29kg/m^3，换算当作大气分子约2.6875*10^19个/cm^3，也就是每立方厘米约2700亿亿个大气分子。
这么多的大气分子，在光辐射的激发下，猛烈震动，接触到皮肤当然就会感应暖和了。若是阳光直接照射到人的皮肤或物质上，人的皮肤和物质密度比大气大多了，是以热量温度就更高。这就是人们冬天喜好晒太阳，炎天喜好躲在树荫下的缘故。
在大气层上层的热层，约海拔300~500千米处，太阳能量会将那边的大气分子激发到约2000℃高温，但因为那边的空气很是稀薄，密度只有海平面的1000亿甚至几千亿分之一，是以是感触感染不到热度的，体感温度只有-100~200℃，是以，若是那边有人只会被冻得梆硬。
但宇宙飞船或者宇航员在那个高度，被阳光直接照射，概况温度很快就会达到近200℃。这是因为阳光能量与密实的物体接触而发生的能量互换。在海拔越高空气越稀薄的处所，人或物体受到的辐射就越大，这也是人们爬珠峰，达到颠峰，固然很冷，但阳光能量更强烈，更会灼伤皮肤的原因。
地球大气层对生物的庇护
我们赖以保存的地球，恰是有了一层浓密的大气，才庇护了生命，既能获得太阳的暖和和能量，又可以或许防护隔离失落太阳辐射的风险。
当太阳能量辐射达到地球时，里面包含着高能辐射的紫外线和X射线，还有一些高能带电粒子轰击过来，这些高能射线颠末地球大气层，尤其是臭氧层的过滤，就几乎都被接收和反射失落了，只有可见光为本家儿的较低能辐射来到地球，让地球万物洗澡在太阳光下茁壮当作长。
若是没有太阳光，地球所有的植物都无法进行光合感化，无法合当作养分供本身发展并标的目的外释放氧气，很快就会枯萎灭亡；动物们贫乏阳光，就无法合当作良多身体需要的元素，又没有了植物性食物和依靠植物保存的草食动物肉类食物，也没有了依靠草食动物肉类保存的肉食动物肉类食物，除了灭尽没有第二条路。
但若是没有大气层庇护，生命同样无法存续。月球固然并非完全真空，那边的大气分子每立方厘米也有约80000个，比宇宙空间密度大多了，但比地球上人工制造的一般高真空度还要高良多，只有地球大气密度的300多万亿分之一，是以月球是一个高度真空宿世界。
太阳照射到月球，那点大气分子几乎没有反对感化，被太阳照射到的处所，温度会骤升到130℃，背阴处温度会骤降到-180℃，是个冷热两重天的宿世界，并且还随时受到宇宙高能能射线的轰击，由此，那边是个不毛之地，连一个细菌也无法当作活。
我们地球家园，阳光哺育着万物，大气又隔断了阳光过强能量的危险，是宇宙中很是罕见的生命乐土。作为统治这个乐土的人类，必然要好好庇护这个夸姣的情况，才可以或许享受得更长久。
就是这样，接待会商，感激阅读。
