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在我们的印象中，热量的传输要通过一定的媒介作为中间传导物质，然后才能从一个热量高的物体传传输到一个温度较低的物体之上，无论是利用火焰来加热，还是用体温计测量体温，都是这个道理。而且我们知道，真空的环境中就不存在这个热量传输的媒介，温度的传输就失去了物质载体，保温瓶之所以保温，就是利用了真空绝热的这个原理。那么，从太阳释放出的热量，如何通过茫茫真空地带到达地球呢？  温度和热量的关系 在搞清楚地球为何能够接收到太阳释放的热量之前，我们先来了解一下温度、热量以及它们之间的联系。 1、温度是一个人为创造出来的物理量，它是用来衡量组成物体微观粒子平均动能的一个物理标量。我们通过温度为具体数值，可以直接反映出物体的冷热程度，而通过温度的变化，则能直观地看出物体平均动能的相互变化情况。从微观粒子的运动层面看，无论是分子、原子，还是组成元素原子中的质子、中子，每时每刻地都在做着无规则的振动、碰撞和摩擦，温度如果越高，物体内的微观粒子做无规则运动的速度就会越快，从而粒子的平均动能也就越大，我们称之为这个物体所具有的内能就越多。  2、热量是微观粒子具有内能的直接体现，是物体在热传递过程中内能变化的量度。它是一个相对的概念，是物体本身所拥有的一个固有属性，不代表着温度低它就没有热量。热量是与热传递紧密相连的，一个物体吸收或放出热量，实质上就是是物体具有内能的变化数量，体现在温度数值的变化上。  3、温度与热量既有联系，也有区别。温度与热量，都是直接与物体所具有的内能直接相关。温度是反映热量转移的结果，热量转移是温度变化的直接原因。由于物体所具有的内能的来源包括两个部分，其一是对物体做功，其二是热传递，因此，物体的温度没有发生变化，或者物体没有吸引或释放热量，都不能代表物体内能没有变化，通过做功的方式同样可以增加物体的内能，却不改变物体的热传递，物体没有与外界进行热交换，温度也不会发生变化。 宇宙中热量传递的方式 热量从一个系统传递到另一个系统，或者从系统中的一个部分传递到另外一个部分，这种物理现象我们称之为热量传递。我们在日常生活中常见的温度变化，主要是热量的传导过程，必须依赖相应的物体作为媒介才能完成。其实，在宇宙空间中，总共有三种主要的热量传递方式，热传导只是其中一种。这三种方式为：  热传导。组成物体中大量的微观粒子通过热运动产生的相互撞击，使内能从物体的高温部分传导到低温部分，或者由高温物体传递给低温物体的过程，我们称之为热传导。热传导必须通过媒介物质作为中间“热导体”才能实现，最明显的热传导就是通过固体进行传导，比如直接加热一个勺子，加热的部分很快变热，隔一段时间后热量就会传递到勺子的另一端。 热对流。热量通过具有流动性质的媒介物质，从一个物体传递到另一个物体或者从物体的一个部分传递到另外部分的过程。这个具有流动性质的媒介，与刚才提到的热传导中的固体媒介不同，这时则是通过液体和气体作为媒介，通过媒介物质的循环流动，使得热量得以传输，最终使温度趋于均匀。比如我们烧开水的过程，实质上就是热传导和热对流兼有的一个过程。而我们在日常生活中经常遇到的大气对流，热空气上升和冷空气下降，实际上也是一个热对流的过程。 热辐射。与热传导和热对流不同，热辐射不通过特定的媒介进行热量传输。宇宙间的物体，其组成的微观粒子都具有不同速率的运动方式，从而都具有比绝对温度要高的温度（绝对温度时微观粒子不表现出任何的运动，其内能为零，因此只能理论上存在这样的温度），那么这个物体就会具有以电磁波形式向外释放热量的能力。温度越高，电磁波能量就越强，波长就越短。反之一般的电磁辐射，由于物体本身温度较低，其辐射的波长就越长，能量就越低。 地球能够接收到太阳辐射的原因 在宇宙空间中，除了恒星、行星、卫星、彗星之外，其余空间的物质组成密度极其微小，很多都是呈现“虚空”的状态。据测算，宇宙空间中的物质平均密度仅为10^（-29）克/立方厘米的级别，也就是仅有几个质子，它们之间的间隔相对来说非常远，相互碰撞、摩擦的几率很小，这也是为什么星际空间温度非常低的原因。与此同时，这种低密度的物质分布，也使得微观粒子传输热量的可能性微乎其微，因此，对于热传导和热对流这两种热量传输方式，就失去了其必须具备的媒介。 那么，只有一种方式可以进行热量的传输了，那就是热辐射。因为热辐射的方式是以电磁波的方式作为能量的载体，不需要特定的媒介物质，在真空中都可以有效地传播。来自太阳的核聚变，使得向外辐射出的电磁波具备了很强的内能，继而转换为电磁波传播过程中的辐射能，在物体接收到这些电磁辐射能量时，又会进行能量的转换，从辐射能转换为内能，从而表现出能量的吸收和温度的升高。  从地球的视角来看，地球表面所承载的各种物体，包括地球的大气层，都能够接收到来自太阳发出的电磁辐射，从而转换为这些物质的内能，热量实现了从太阳到地球的传输。之所以地球上的温度能够保持稳定，与大气层的存在密切相关，一方向能够吸收太阳的短波辐射，使得大气层自身的温度得以保持，而且还可以向地面继续进行热量传输；另一方面，也可以吸收来自地球发出的长波辐射，使得热量在大气层外围、大气层和地球三者之间形成了一种稳定的输入输出状态，相当于给地球加了一层保护措施，确保地球的热量积聚和散失处于一种动态的平衡状态，才不至于过热或者过冷。  由于电磁波与光的特性相同，同样遵守着波粒二象性，在携带着能量传播的过程中，遇到星际空间中存在的微量气体、星际尘埃等物质，虽然这些物质稀薄，但一样会使电磁波发生投射、反射或者折射现象，这也是为什么来自恒星释放出的热量，在传播很远的距离后同样会发生衰减的原因所在。 总结一下 太阳释放出来的光和热，是整个太阳系包括地球稳定运行的能量来源，我们地球上的生命之所以欣欣向荣，来自地球能够有效地吸收和保持来自太阳的辐射能量。而地球之所以能够接收到太阳的辐射，主要原因在于热量可以通过热辐射的方式进行传导，这也是大尺度宇宙空间中热量传输占比最大的一种方式。 |
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