太陽1秒燃燒6.57億噸氫，爲何地球被曬熱，但地日間太空卻寒冷？

可以說太陽是整個太陽系的能源源泉，其內部發生核裂變，每秒燃燒掉6.57億噸氫，同時產生6.53億噸氦，兩者之間質量相差0.04億噸，也就是1秒損失400萬噸物質。

而這損失的400萬噸質量，就以能量的方式輻射整個太陽系，作爲太陽系一員的地球，每秒也會接收太陽釋放能量的22億分之一。

正是太陽輻射的熱量，才讓地球擁有溫暖的氣候，最終誕生出生命。但是一個讓人奇怪的問題是，同樣被太陽照射，地球非常溫暖，在太陽與地球之間的太空中，溫度卻非常寒冷，達到-270℃。

同樣是被太陽照射，爲何地球溫暖，太空卻非常寒冷，中間能量是怎麼傳遞過來的，爲何太陽輻射的熱量不能讓太空也溫暖起來？

熱量和溫度究竟是什麼關係？

溫度的本質就是物體內部分子運動程度，物體內分子運動越加激烈，那麼溫度也就越高，反之，則溫度更低。

而熱量與溫度雖然密切相關，但是它們兩者並不相同。溫度我們知道單位是攝氏度，而熱量的單位就是焦耳。

當熱量在傳遞的過程中，也就是一種能量的轉移，會導致物體內部的分子運動變得劇烈起來，溫度也就會上升。一般熱量的傳遞方式有三種方式：

我們最熟悉的就是熱傳導了，平時在炒菜的時候，菜雖然與火併沒有直接接觸，但是通過鐵鍋進行熱傳導，就可以把熱量傳遞給鍋中的菜，把菜炒熟。

除了熱傳導外，就是熱對流了，熱對流是通過流體的流動，把熱量從高溫部分傳遞到低溫部分的過程，像我們經常形容熱浪襲來，這裡的熱浪就是高溫的空氣，攜帶熱量向低溫區域流動的過程。

最後一種就是熱輻射了，就是用電磁輻射把熱量向外輻射，實際上太陽的熱量就是以熱輻射的方式傳遞熱量。從本質上來說，太陽和微波爐的都是熱輻射傳遞熱量。

只不過太陽發出的輻射比較複雜，太陽輻射包含各種波長的電磁波、包括可見光、紫外線和紅外線等，其中絕大部分能量都集中在可見光和紅外線，紫外線只佔極少一部分。而微波爐中主要是波長是12釐米左右的微波。

所以，我們看到的太陽光中，其實是太陽的各種地磁輻射，在其到達地球后，熱量就傳遞到了地球，讓地球處於溫暖的狀態中。

地球能夠變熱，除了太陽的作用外，自身能力也很重要

沒有太陽的話，地球也不會這麼溫暖。但是地球能夠有現在這樣的溫度，除了太陽持續加熱外，地球自身的能力也佔了很大一部分因素。

比如水星，它是太陽系中離太陽最近的星球，理論上來說，水星應該是一個溫度非常高的星球纔對。但是水星卻表現得非常奇怪，面向太陽的一面，溫度可以達到400多攝氏度，但是背對太陽的一面，溫度卻是-190攝氏度。

水星背面的溫度已經比地球上最低溫度，還要低很多了。在太陽系中，許多星球都是如此，像火星和月球，當正對太陽一面溫度高，背對太陽一面溫度就很低。

而地球始終保持着溫暖的溫度，一個主要原因，是因爲地球上有一層大氣層包裹。大氣層在調節地球溫度上面起到至關重要的作用。

當太陽熱量輻射到地球后，可以激發大氣層中的分子，讓大氣層中的分子活躍起來溫度升高。

大氣層也可以吸收和散射太陽的熱量，在這個過程中，可以讓太陽的熱量可以一部分到達地球表面，但是這個溫度不會太高。

另外溫室效應也有助於調節地球的溫度，我們都知道二氧化碳和甲烷等，都是溫室氣體。這是因爲二氧化碳等氣體是一種紅外活性分子，它們能夠吸收地球上釋放的長紅外輻射，當地球表面吸收太陽輻射並釋放熱量的時候，這些氣體會吸收一部分熱量，防止其散發到太空中，進而造成了溫室效應。

實際上，二氧化碳等溫室氣體太多或者太少都不好，地球歷史上曾經多次因爲二氧化碳含量低，而變成了一個冰球，也就是地球雪球事件。而二氧化碳含量太高也不好，就會造成地球溫度太高，像金星就是溫室氣體太多，雖然其沒有水星離太陽近，但是整個金星的溫度也高達400多度。

這也是爲何太陽輻射的熱量會把地球曬熱，使地球溫暖的主要原因，那麼知道到地球是如何變熱的，那麼爲何地日間的太空，卻異常寒冷呢？

真空環境熱容量低

大家有沒有想過一個問題，在銀河系中有數千億顆恆星，如果恆星輻射的熱量能夠讓太空變熱，那麼能夠想象，整個銀河系的每一處空間中，將會充斥着高溫，而不是冰冷的太空。

那麼，究竟是什麼原因，在太陽輻射穿過太空的時候，沒有讓太空的溫度升高，而是把地球曬熱了。

主要原因，是太空中是真空環境，在這樣的環境中幾乎沒有任何物質。而前面說過，溫度的本質就是分子的運動劇烈程度，而當太空中沒有物質，或者只有極少部分物質的時候，也就不存在溫度了。

如果這個地方沒有任何物質的話，理論上就沒有任何溫度，那就接近絕對零度，也就是-273.15攝氏度。

這就涉及到一個熱容量的問題了，熱容比是物體吸收或者釋放一定熱量時引起的溫度變化，地球上有大氣、有海洋和地面可以吸收和釋放熱量，熱容量很大。而太空中幾乎沒有任何物質，其熱容量幾乎爲零。

因此，不論太陽輻射多少熱量，太空都不會吸收和釋放，也就不會有任何的溫度變化。

實際上，太空中的雖然分子非常少，但不是沒有。而且宇宙在大爆炸後遺留下一些電磁波，也就是宇宙微波背景輻射，它幾乎遍佈宇宙之中，在這些微波與宇宙間少量的分子作用下，使得太空的溫度有一點點提升，讓宇宙的溫度在-270.4攝氏度。

從上面可以看出，爲何太陽能加熱地球，卻無法加熱太空的原因。簡單來說，就是太陽的輻射可以讓地球上的分子劇烈運動產生溫度，而太空中幾乎沒有，或者只有少量的分子，熱容量幾乎爲零，所以就溫度寒冷了。

擴展題：人體存在熱容量，也就是說太陽輻射可以讓人體溫度上升，那麼把人扔到地球和太陽之間，是會凍死，還是會熱死呢？