在我們的印象中，熱量的傳輸要通過(guò)一定的媒介作為中間傳導(dǎo)物質(zhì)，然后才能從一個(gè)熱量高的物體傳傳輸?shù)揭粋€(gè)溫度較低的物體之上，無(wú)論是利用火焰來(lái)加熱，還是用體溫計(jì)測(cè)量體溫，都是這個(gè)道理。而且我們知道，真空的環(huán)境中就不存在這個(gè)熱量傳輸?shù)拿浇?，溫度的傳輸就失去了物質(zhì)載體，保溫瓶之所以保溫，就是利用了真空絕熱的這個(gè)原理。那么，從太陽(yáng)釋放出的熱量，如何通過(guò)茫茫真空地帶到達(dá)地球呢？
溫度和熱量的關(guān)系
在搞清楚地球?yàn)楹文軌蚪邮盏教?yáng)釋放的熱量之前，我們先來(lái)了解一下溫度、熱量以及它們之間的聯(lián)系。
1、溫度是一個(gè)人為創(chuàng)造出來(lái)的物理量，它是用來(lái)衡量組成物體微觀粒子平均動(dòng)能的一個(gè)物理標(biāo)量。我們通過(guò)溫度為具體數(shù)值，可以直接反映出物體的冷熱程度，而通過(guò)溫度的變化，則能直觀地看出物體平均動(dòng)能的相互變化情況。從微觀粒子的運(yùn)動(dòng)層面看，無(wú)論是分子、原子，還是組成元素原子中的質(zhì)子、中子，每時(shí)每刻地都在做著無(wú)規(guī)則的振動(dòng)、碰撞和摩擦，溫度如果越高，物體內(nèi)的微觀粒子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度就會(huì)越快，從而粒子的平均動(dòng)能也就越大，我們稱(chēng)之為這個(gè)物體所具有的內(nèi)能就越多。
2、熱量是微觀粒子具有內(nèi)能的直接體現(xiàn)，是物體在熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能變化的量度。它是一個(gè)相對(duì)的概念，是物體本身所擁有的一個(gè)固有屬性，不代表著溫度低它就沒(méi)有熱量。熱量是與熱傳遞緊密相連的，一個(gè)物體吸收或放出熱量，實(shí)質(zhì)上就是是物體具有內(nèi)能的變化數(shù)量，體現(xiàn)在溫度數(shù)值的變化上。
3、溫度與熱量既有聯(lián)系，也有區(qū)別。溫度與熱量，都是直接與物體所具有的內(nèi)能直接相關(guān)。溫度是反映熱量轉(zhuǎn)移的結(jié)果，熱量轉(zhuǎn)移是溫度變化的直接原因。由于物體所具有的內(nèi)能的來(lái)源包括兩個(gè)部分，其一是對(duì)物體做功，其二是熱傳遞，因此，物體的溫度沒(méi)有發(fā)生變化，或者物體沒(méi)有吸引或釋放熱量，都不能代表物體內(nèi)能沒(méi)有變化，通過(guò)做功的方式同樣可以增加物體的內(nèi)能，卻不改變物體的熱傳遞，物體沒(méi)有與外界進(jìn)行熱交換，溫度也不會(huì)發(fā)生變化。
宇宙中熱量傳遞的方式
熱量從一個(gè)系統(tǒng)傳遞到另一個(gè)系統(tǒng)，或者從系統(tǒng)中的一個(gè)部分傳遞到另外一個(gè)部分，這種物理現(xiàn)象我們稱(chēng)之為熱量傳遞。我們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的溫度變化，主要是熱量的傳導(dǎo)過(guò)程，必須依賴(lài)相應(yīng)的物體作為媒介才能完成。其實(shí)，在宇宙空間中，總共有三種主要的熱量傳遞方式，熱傳導(dǎo)只是其中一種。這三種方式為：
熱傳導(dǎo)。組成物體中大量的微觀粒子通過(guò)熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的相互撞擊，使內(nèi)能從物體的高溫部分傳導(dǎo)到低溫部分，或者由高溫物體傳遞給低溫物體的過(guò)程，我們稱(chēng)之為熱傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)必須通過(guò)媒介物質(zhì)作為中間“熱導(dǎo)體”才能實(shí)現(xiàn)，最明顯的熱傳導(dǎo)就是通過(guò)固體進(jìn)行傳導(dǎo)，比如直接加熱一個(gè)勺子，加熱的部分很快變熱，隔一段時(shí)間后熱量就會(huì)傳遞到勺子的另一端。
熱對(duì)流。熱量通過(guò)具有流動(dòng)性質(zhì)的媒介物質(zhì)，從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體或者從物體的一個(gè)部分傳遞到另外部分的過(guò)程。這個(gè)具有流動(dòng)性質(zhì)的媒介，與剛才提到的熱傳導(dǎo)中的固體媒介不同，這時(shí)則是通過(guò)液體和氣體作為媒介，通過(guò)媒介物質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)，使得熱量得以傳輸，最終使溫度趨于均勻。比如我們燒開(kāi)水的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上就是熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流兼有的一個(gè)過(guò)程。而我們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常遇到的大氣對(duì)流，熱空氣上升和冷空氣下降，實(shí)際上也是一個(gè)熱對(duì)流的過(guò)程。
熱輻射。與熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流不同，熱輻射不通過(guò)特定的媒介進(jìn)行熱量傳輸。宇宙間的物體，其組成的微觀粒子都具有不同速率的運(yùn)動(dòng)方式，從而都具有比絕對(duì)溫度要高的溫度（絕對(duì)溫度時(shí)微觀粒子不表現(xiàn)出任何的運(yùn)動(dòng)，其內(nèi)能為零，因此只能理論上存在這樣的溫度），那么這個(gè)物體就會(huì)具有以電磁波形式向外釋放熱量的能力。溫度越高，電磁波能量就越強(qiáng)，波長(zhǎng)就越短。反之一般的電磁輻射，由于物體本身溫度較低，其輻射的波長(zhǎng)就越長(zhǎng)，能量就越低。
地球能夠接收到太陽(yáng)輻射的原因
在宇宙空間中，除了恒星、行星、衛(wèi)星、彗星之外，其余空間的物質(zhì)組成密度極其微小，很多都是呈現(xiàn)“虛空”的狀態(tài)。據(jù)測(cè)算，宇宙空間中的物質(zhì)平均密度僅為10^（-29）克/立方厘米的級(jí)別，也就是僅有幾個(gè)質(zhì)子，它們之間的間隔相對(duì)來(lái)說(shuō)非常遠(yuǎn)，相互碰撞、摩擦的幾率很小，這也是為什么星際空間溫度非常低的原因。與此同時(shí)，這種低密度的物質(zhì)分布，也使得微觀粒子傳輸熱量的可能性微乎其微，因此，對(duì)于熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流這兩種熱量傳輸方式，就失去了其必須具備的媒介。
那么，只有一種方式可以進(jìn)行熱量的傳輸了，那就是熱輻射。因?yàn)闊彷椛涞姆绞绞且噪姶挪ǖ姆绞阶鳛槟芰康妮d體，不需要特定的媒介物質(zhì)，在真空中都可以有效地傳播。來(lái)自太陽(yáng)的核聚變，使得向外輻射出的電磁波具備了很強(qiáng)的內(nèi)能，繼而轉(zhuǎn)換為電磁波傳播過(guò)程中的輻射能，在物體接收到這些電磁輻射能量時(shí)，又會(huì)進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，從輻射能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，從而表現(xiàn)出能量的吸收和溫度的升高。
從地球的視角來(lái)看，地球表面所承載的各種物體，包括地球的大氣層，都能夠接收到來(lái)自太陽(yáng)發(fā)出的電磁輻射，從而轉(zhuǎn)換為這些物質(zhì)的內(nèi)能，熱量實(shí)現(xiàn)了從太陽(yáng)到地球的傳輸。之所以地球上的溫度能夠保持穩(wěn)定，與大氣層的存在密切相關(guān)，一方向能夠吸收太陽(yáng)的短波輻射，使得大氣層自身的溫度得以保持，而且還可以向地面繼續(xù)進(jìn)行熱量傳輸；另一方面，也可以吸收來(lái)自地球發(fā)出的長(zhǎng)波輻射，使得熱量在大氣層外圍、大氣層和地球三者之間形成了一種穩(wěn)定的輸入輸出狀態(tài)，相當(dāng)于給地球加了一層保護(hù)措施，確保地球的熱量積聚和散失處于一種動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)，才不至于過(guò)熱或者過(guò)冷。
由于電磁波與光的特性相同，同樣遵守著波粒二象性，在攜帶著能量傳播的過(guò)程中，遇到星際空間中存在的微量氣體、星際塵埃等物質(zhì)，雖然這些物質(zhì)稀薄，但一樣會(huì)使電磁波發(fā)生投射、反射或者折射現(xiàn)象，這也是為什么來(lái)自恒星釋放出的熱量，在傳播很遠(yuǎn)的距離后同樣會(huì)發(fā)生衰減的原因所在。
總結(jié)一下
太陽(yáng)釋放出來(lái)的光和熱，是整個(gè)太陽(yáng)系包括地球穩(wěn)定運(yùn)行的能量來(lái)源，我們地球上的生命之所以欣欣向榮，來(lái)自地球能夠有效地吸收和保持來(lái)自太陽(yáng)的輻射能量。而地球之所以能夠接收到太陽(yáng)的輻射，主要原因在于熱量可以通過(guò)熱輻射的方式進(jìn)行傳導(dǎo)，這也是大尺度宇宙空間中熱量傳輸占比最大的一種方式。
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