夏日消消气
温度到底是什么？
其实要了解地球是如何接收太阳热量的问题，我们就得先来看看了解一下：温度到底是什么？
关于这个问题，物理学上有严格的定义，不过，这里我们仅仅需要从微观的视角来看，我们都知道物质都是由原子构成，原子其实并不是整齐地排列在一起。实际上，它们是非常凌乱地到处乱跑。
那这和温度有什么关系呢？
科学家发现，温度的本质上就是微观粒子热运动的剧烈程度。具体是什么意思呢？
同样是到处乱跑，分子也有运动很剧烈和不怎么剧烈的差别。当分子整体运动的特别剧烈时，温度就很高。当分子整体运动的并不是很剧烈时，温度就相对降低。我们用分子的平均动能来描述：
分子的平均动能越大，温度越高；
分子的平均动能越小，温度越低。
太空不是真空，也不是绝对零度
通过上文的讲述，我们了解了温度的本质。但这里要多补充一点，那就是温度要体现出来，需要足够多的分子数，这是建立在大规模统计之上的结果，而不是说几个分子就能够成立的。
平时，我们常说宇宙是真空的，或者宇宙是绝对零度的。实际上这两个说法是错误的。具体是咋回事呢？
这里我们来简单的科普一下，首先，太空确实很空旷，这点确实没有错。我们可以通过宇宙学理论来计算宇宙的平均密度，这个密度的水平大概就是一立方米不到一个氢原子的水平。在地球上的任意一个实验室中都无法做到这个程度的“真空”，但毕竟还是有“原子”，因此，太空并不是真空的。不过，由于微观粒子数量实在太少，因此，太空并不能够很好地显示出温度来。
很多人都以为宇航员如果暴露在太空中会被冻死，通过这段讲述，你应该就会知道，宇航员其实并能够感受到太空的温度，更谈不上冻死，实际上，人如果暴露在太空中，要么憋死，要么体液沸腾而死。
除此之外，太空也不是绝对零度，具体来说，这个温度应该是比绝对零度高2.7度，记为2.7K。这个温度来自于宇宙大爆炸残留下来的“余温”，也被我们称为宇宙微波背景辐射，目前我们可以通过探测器来探测到它。
地球如何接收太阳的热量
了解了上述的情况，我们再来看看地球是如何接收太阳的热量。一般来说，热量的传递分为三种方式分别是：
- 热传导
- 热辐射
- 热对流
地球接收太阳的热量属于
热辐射。
具体来说是这样的，太阳的内核在发生核聚变反应，4个氢原子核通过核聚变反应生成氦-4原子核，同时损失一部分质量，这部分质量以能量形式，或者我们说是以电磁波的形式向外传播。
为了帮你理解这个数量级差异，就拿钱来做比喻。这相当于太阳每秒钟要向太空扔掉70亿，而被地球接收到的仅仅只有3万左右，而人类真的利用上的只不过3元而已。
这里补充一点，太阳是一个等离子体，因此，产生的光子要跑到太阳表面大概需要14万年的时间。从太阳表面达到地球，整个过程大概需要8分20秒的时间。
太阳产生的光子在经过太阳和地球中间的这段路程时，就像上述所说的，因为太空十分空旷，所以并没有受到什么阻挡，可以直接抵达地球。
由于地球是一个密度巨大的物体，分子数远远高于太空，这些构成地球的分子会吸收来自于太阳的辐射，将其转化为分子的热运动，当分子的热运动变得 剧烈，地球的温度也就开始升高了。所以，地球能够接收太阳传递过来的热量，最根本的原因就是地球的密度足够大，构成地球的分子数可以直接把太阳辐射过来的光子接收到，并转化为热运动。
钟铭聊科学
科学解释：真空不传热，地球是怎么接收到太阳的热量的？
真空无法产生传导和对流，这两个定义无比准确，相信各位都知道在没有任何介质的情况下传导和对流是无法发生的，但辐射可以无所顾忌的穿过真空，从太阳到达地球，慷慨的给予每一个生命以热量！但这里有几个问题，太阳的热辐射是怎么穿过真空的？所谓的真空真的是没有任何物质吗？为什么会说有宇宙尘埃？
太阳的热辐射是怎么穿过真空的？通过什么介质？
地球从太阳上获得的热辐射的主要来源就是可见光辐射，当然还有我们看不到的紫外和红外波段，如果各位有卫星通信经验的话，肯定还知道有一个来自太阳的强射电干扰，另外也还有大部分被大气层阻挡的X射线辐射和γ射线辐射，简单的说，太阳就是一个全波段的射电源，从微波段开始到可见光再到伽玛射线，整个频段都覆盖了透彻，但它们的分布有些区别：
- 可见光部分占太阳辐射总量约50%
- 红外部分占太阳辐射总量约43%
- 紫外部分包括Χ射线等，占太阳辐射总量的7%
这些辐射的全频段就是电磁波，当然我们是认识光在前，而认识光也是电磁波则比较靠后了，早在古希腊时期的先贤就认为世界是有四种元素构成的，分别是：“水、火、土、气”，而亚里士多德则提出了第五元素以太，牛顿曾经借用以太作为引力传递的介质。
早期认为光是粒子时并没发现这是一个严重问题，因为粒子传播大家都觉得没有介质并这很正常，但后来发现了光也是一种波，突然问题就变得很严重了，比如声波需要通过空气或者水或者固体来传递，而且介质越硬速度越快，比如水中的声速比空气快，钢材中的声速比水中快，而光的速度在19世纪初已经测试个大概了，大约30万千米/秒，这可是一个严重问题，什么物质中传播能让光这么快呢？
必须是以太，以太就是一块砖，哪里需要哪里搬！当年牛顿用以太来传递引力，现在光也在以太中传递，下面还有电磁以太，因为它需要传播电磁波！当1860年代麦克斯韦通过他的方程组推导出电磁就是光，而且光速是一个常数时，科学界并没有意识到这是一个问题，但到1887年以太论的狂热支持者迈克尔逊和莫雷想要测试下以太漂移时却发现是个零结果，到底是以太不存在还是光速不依靠以太？但无论是哪个结果都差不多，以太时代该结束了！
爱因斯坦抛弃以太论以光速不变和狭义相对性原理推出了狭义相对论，结果大家都知道了，大获成功，死守以太论的洛仑兹和庞加莱后悔不已，当然爱因斯坦也认为即使他不推出，5年内必然也有人会推出。
至此我们了解到光/电磁波穿过真空时不需要任何介质的，所以我们可以放心大胆跟太阳光说，放马过来吧！
光不是只穿过了宇宙么，为什么晒到人身上就感觉热了呢？
首先我们要来认识下什么叫热，有温度就是热，没温度就是冷，这是大家不太严谨的形容方式。当然无论热或者不热，它都有温度，只不过热的温度远高于体温，冷的温度远低于体温罢了，那么问题来了，温度到底是个什么东西？
曾经历史上将它理解为热质说，认为热质是一种没有质量的气体，物体吸收热质后温度会升高，释放热质时则会降低。在1798年英国科学家监督加农炮镗孔时发现，钻头的摩擦会导致高热，而越钝的钻头则越热，因此他提出了分子运动的理论。
1799年汉弗里·戴维在设置了一个实验，周围环境隔绝的容器中两块摩擦的冰，最后融化成了水，因此汉弗里·戴维认为热质不存在。
1840年焦耳进行了多次导体发热实验，发现其热量和电流的平方成正比，因此他认为热量只是一种能量的形式。1850年时鲁道夫·克劳修斯发表论文提出热质说及分子运动论其实不相容，热质说成为历史，分子运动论渐渐成为主流。
分子运动论认为温度就是分子运动剧烈程度的表现，而输入能量可以让运动剧烈程度增加，辐射就是原子核外层的电子在更高轨道跌落到基态时所释放的光子，光子携带的能量被目标物体吸收后会加剧其分子或者微观粒子的运动程度，直接表现就是被晒热了，甚至被晒烫了。
太阳光穿过茫茫宇宙给大家送来了光和热，还不要钱，你们一点都不感动吗？
太空中真的啥都没有吗？
其实这并不准确，因为在地球轨道附近的太空中，每立方厘米仍然存在5-10个原子，甚至可能更多，而在整个地球轨道平面形成的黄道面上则存在大量的尘埃，它们组成的集合反射的太阳光就是我们在特定条件下能看到的黄道光。
黄道光与银河
而银河中影影绰绰的暗影带则是银道面上的大量尘埃所构成，甚至挡住了银盘面上大量的光线，使得我们天区中有部分区域是可见光所看不到的，因为可见光被尘埃吸收了，只有X射线和伽玛射线以及电磁波才能穿透尘埃！
但这些物质的密度对于我们常见的物质来说，实在是过于稀疏，它们吸收光辐射的能力是有限的，因此穿过了茫茫宇宙的太阳光仍然将绝大部分光辐射带到了地球，成为万物生长的能量来源！
星辰大海路上的种花家
地球和太阳的距离是1.5亿公里，太阳光子需要8分20秒才能来到地球
由于地球和太阳之间的茫茫太空原子密度极低，因此很多人都想不明白太阳是如何隔着1.5亿公里“加热”地球的？
问题的答案在于温度的本质。
物理学家告诉我们温度本质上是分子热运动给人的宏观感受，虽然所有分子本身一直都在不断运动中，但受到外部作用的分子平均动能显然越大，因此其运动速度也就越高，如果大量分子高速运动，置身于“分子海洋”中的人类就会感觉到热。
宇宙空间之所以接近绝对零度的原因在于太空物质密度极低，每立方厘米只有几个原子，这几个原子受到太阳辐射而加速到了相当高的速度，但寥寥几个原子再怎么高速运动也不可能给人温暖的感觉。
但当太阳热辐射来到地球就不一样了。
我们的地球被一层厚厚的大气所包裹，海量大气分子在吸收太阳光辐射能量后开始运动，它们运动产生的热量传导到地表，地表再把热量传导到其他低温物体上，久而久之地球上的分子都具有了一定运动速度，置身于地球大气圈内的人类自然就感觉到温暖了。
总的来说地球之所以能被太阳加热，就是因为地球本身拥有足够多的分子来吸收太阳热辐射能量，从而提高平均动能。
值得一提根据物理学定律，由于构成分子的原子的微观粒子本身一直在不停运动，所以真正意义上的“绝对零度”是不可能实现的，而由于宇宙中的分子和除了光子以外的微观粒子都拥有质量，因此分子运动速度都不可能达到光速，只能达到普朗克温度。
宇宙观察记录
首先回答真空环境是不导热的，我们知道的水壶就是真空环境，所以能持续的保持水温，太阳是通过光电磁波传到地球，且看下面分析！
01
什么是真空
真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态，是一种物理现象。在“虚空”中，声音因为没有介质而无法传递，但电磁波的传递却不受真空的影响。
在真空技术里，真空系针对大气而言，一特定空间内部之部份物质被排出，使其压力小于一个标准大气压，则我们通称此空间为真空或真空状态。
总结：真空在我们现实生活经常见，比如我们超市很多薯片，里面其实把空气抽掉，所以里面是真空，还是我们的保温水壶，里面的胆就是真空，因为真空不导热。
02
热的传递有三种形式：传导、对流和辐射。
什么叫热传导：热传导是介质内无宏观运动时的传热现象，其在固体、液体和气体中均可发生，但严格而言，只有在固体中才是纯粹的热传导。物体或系统内的温度差，是热传导的必要条件。或者说，只要介质内或者介质之间存在温度差，就一定会发生传热。热传导速率决定于物体内温度场的分布情况。热传导实质是由物质中大量的分子热运动互相撞击，而使能量从物体的高温部分传至低温部分，或由高温物体传给低温物体的过程。
什么叫热对流：靠气体或液体的流动来传热的方式叫做热对流，液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。这个在我们身边很常见
什么叫热辐射：物体因自身的温度而具有向外以电磁波的形式发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热辐射。电灯泡热辐射也是热传递的一种方式，但它和热传导、对流不同，它能不依靠媒质把热量直接从一个系统传给另一系统。热辐射以电磁辐射的形式发出能量，温度越高，辐射越强。辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在500摄氏度以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射。
总结：真空不能传导热量，但是热辐射可以传播 热，真空没有物质，就不存在什么分子运动，所以无法传播热量 热辐射是电磁波，光也是电磁波，它在真空的传播速度是最快的，如太阳的热量就是以热辐射的形式，经过宇宙空间再传给地球的。
趣味点亮生活
真空环境是不导热的，这句话没毛病，不然我们的伪真空的保温杯是怎么保温的？
不过，真空就不能把热量传递过来了吗？
你忽略了光。
太阳的光分为可见光、紫外和红外。
光的能量是根据波长来的，波长越短，能量越强。但紫外线大部分被臭氧层给吸收了，剩余的一些虾兵蟹将，对生物来说，是可以促进维生素D的合成的，所以说晒晒太阳能补钙。
波长长的可见光和更长的红外，则提供了不同的能量上升方式。
可见光主要是提供了直接的升温，包括地表、生物圈等等。而红外，则会让动物细胞等更加活跃，而达到升温的效果。所以我们生活中的电暖炉、灶台等，升温明显就来自于红光和红外的升温。
于是，前文提及的，波长短的辐射升温效率高，但在地球上，主要的能量来源确实波长更长的红光和红外线。
综上，太空虽然是真空，但并不影响地球吸收能量。
不入流的大刘
科学解释：真空不传热，地球是怎么接收到太阳的热量的？
通常在夏天我们应该对“热”很敏感，经常会躲避到空调房中，但是我们真的了解“热”吗？
其实我们理解的的“热”，它的概念远远不止是“温度计测量的数值，热是能量的一种形式，也是内能的一种形式。我们的温度就可以用来表示热，不过热的实质是形容粒子的运动剧烈程度。
在我们生活的地球，纬度不同，温度不同。太阳主要是我们热量的来源，而水星和金星由于距离太阳比较近，所以表面温度就比地球高的多，分别是430度和467度。那么现在就有一个问题了，都说真空不导热。
那么我们生活的地球是如何接受到太阳辐射的热量呢？
首先我们来认识一下，热如何传递?
热是可以通过三种不同的方式传递，分别是热传导、热对流和热辐射。
- 热传导:这是最重要和最常见的传热方式，它发生在两个相互接触的物体上，而快速移动或振动的粒子与邻近物体的粒子相互作用也可以产生。热传导是固体中热传递的主要方式。
- 热对流:对流是靠液体或气体的流动来传热的，是在液体和气体中的主要传热方式。
- 热辐射:是物体用电磁辐射的形式把热能向外发散的热传方式，这种方式不依赖于任何外界条件而进行。
真空不导热这个说法本身就不是太准确，真空中没有介质无法产生热传导和热对流这样的说法才是准确的，从太阳到地球，热量其实是通过热辐射来传递热量的。
尽管太空中是真空的，但有辐射，当它遇到物体是时就会转化为热量。
星球上的科学
太阳通过热辐射递给地球热能，而热辐射是不需要任何介质的，在真空中也可以传递。
传递到地球的热辐射不会直接加热空气，太阳辐射被地面吸收，当地面热量达到一定程度时，开始加热地面空气，最终使得空气升温。所以，我们发现一个现象，中午12时左右太阳辐射最强，13时左右地面温度最高，而14时左右是一天中空气温度（简称气温）最高的时间段。
另外说明一下，海洋的热容量要比陆地大的多，所以在北半球，陆地气温最高发生在7月，而海洋发生在8月。正因为如此，8月是台风发生概率最大的月份。
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热量有3种传递方式，分别是热传导、热对流和热辐射。
热传导即为在介质中高温部分的热量向低温部分转移。要想获得较好的效果，就需要热的良导体，比如铁。热传导可以发生在固体、液体和气体中，但无法在真空中进行。
热对流为热量因温差产生的密度差而随介质流动，如风的成因就是温差产生空气对流。热对流可以在液体和气体中进行，同样无法在真空中进行。
热辐射为热量通过电磁波传导，也就是使用光线搭载热量。这种方式不需要介质。太阳的热量通过这种方式在真空中传导至地球。
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太阳的光和热的是以电磁辐射的方式发出的，太阳电磁辐射包含各种射线和可见光，只有在真空中才能走的更快，传递效率更高。
如果太阳的辐射能量一路走来不是真空，或有密集的空气分子，那不早就被吸收掉了，怎么能够传导到地球呢？就像阳光照在海面上，只能晒热表面几米的水，海洋深处就永远也接收不到太阳热量了。
所以正是因为太空中是粒子极少的真空状态，太阳的光和热才能损耗很少的传递到地球。当然地球得到的阳光只是其发出总量的20亿分之一。
热量传递有三种方式，就是通过对流、热传导、热辐射来传播。
热对流是通过流体，包括气体和液体，通过气体和液体的流动，把高温传递到低温物体。太阳的热辐射到地球后，加热了空气，通过空气流动，就把热量均匀的散发开来。
宇宙中没有空气，当然就不能以这种方式传递了。
热传导需要两个物体接触，使热量从高温物体传递到低温物体。就像用火烧一根铁棒，被烧的一头热量很快就会传导另一头。太阳与地球没有接触，当然也不能用这种方式传递热量。
因此只剩下第三种，热辐射。太阳的光和热以电磁辐射的形式发射出来，其中有各种射线，这些射线在真空中传递的速度和效率更高，几乎没有损失的传递到了地球。
电磁辐射到达地球后，紫外线会在臭氧层被大部分吸收，其余的可见光和红外线与空气分子和地表物质发生作用，被加热的空气和地表就会通过热对流和热传导的方式，向没被照射的地方散发开来。
实质上，太阳传递的热量就是通过电磁辐射激发粒子运动得到的。
粒子浓度越高，被激发的越厉害，运动的越激烈，其热量就越大。因此阳光发挥热辐射作用必须有足够的粒子有效率。
太阳光通过地球大气层热层时（距地表400~800公里的高度），可以把那里的粒子加温到2000度以上，但由于那里已经接近真空状态，粒子极少极少了，物体碰到粒子的机会很少，所以如果那里实际感觉会很寒冷。
阳光到了地球，在浓密的大气中就很快被吸收，太阳电磁辐射就转变成了热量，温暖着人类。
时空通讯观点，欢迎点评讨论。
时空通讯
举两个例子：
一盆开水，刚烧开的那种，你找来一双不锈钢的筷子插进去，没过一会儿你会发现筷子很烫，这是“热传导”。
冬天的房屋很冷，需要开暖风空调来吹暖风，带来温暖，这是“热对流”。
太阳以内部核聚变反应带来能量，光是电磁波，光具有能量，给地球带来了温暖，这是“热辐射”。
无论是热传导、热对流还是热辐射，都是能量的传递过程。但热传导与热对流这两种传热方式需要介质，而热辐射不需要介质，所以，热辐射是太空中唯一的热传递方式。
我们知道，一切高于绝对零度的物体皆可向外界辐射电磁波，只是或多或少的差别而已。
