外太空是一个近乎完美的真空，那热量是怎么在太空中传递的呢

太空是一个近乎完美的真空，那么，热量如何在太空中传递呢？

很多人会对这个问题感到困惑。简单来说，热量需要一种介质来进行传递吗？如果确实需要，那么，来自太阳的热量如何穿过真空的太空到达地球的呢？答案很简单：热量是太阳释放出的一种能量形式，通过辐射进行传播，这就是为什么地球能感受到太阳的热量。

什么是热量？这个问题似乎不言自明，但是如果真的深入挖掘，" 热量 " 的概念远非 " 温度计测量的东西 "。在日常生活中，当感觉温度很高时，我们就会说某物发出 " 热量 "，或者我们也会说空气被全球变暖等效应 " 加热 "。然而，" 热量 " 的最基本定义是什么呢？

热量是一种能量形式，它是来自构成物体粒子的热运动。粒子做永不停歇的无规则运动，彼此互相撞击和反弹。这些粒子运动和撞击的越快，那物体也越热。当使用热源加热物体时，实际上就是提高粒子的平均动能，从而提高其整体温度。

热传递热量的传递有三种方式：热传导、热对流和热辐射。

当两个物体彼此接触时，就会发生热量交换，这就是热传导。这是最重要和最常见的热传递方式，其本质是两个物体中粒子之间的能量转移。另一方面，热对流使指通过流体（例如空气、水等），热量从一个地方传递到另一个地方。

由于很多热传递过程都是以热传导和热对流的形式，因此很容易误认为这些是传递热仅有的两种方式。通过辐射的热传递，第三种传热方式，也是使地球能获得太阳热量的方式，那就是热辐射。在太空中，虽然几乎没有任何粒子（使其成为近乎完美的真空），但是存在辐射，当与物体碰撞时，辐射被转换成热量。辐射不仅加热地球上的物体，而且还包括那些不在地球上的物体，例如国际空间站、月球和太阳系的各种天体。

太阳通过核聚变反应源源不断地释放出大量的能量，然后通过电磁波在太空中传递。太阳释放出的辐射跨越整个电磁波谱，其中包括红外线、紫外线和 X 射线。当然，太阳还发射出位于可见光谱范围内的电磁波，这也正是为何我们可以看到太阳！

真空、太空都不是绝对的。不存在绝对的真空和太空。

真空是气体压强明显低于大气压强时的称呼。在经典物理学中，把一定体积内物质密度处于极低状态，甚至没有物质存在时的状态称为真空。但这种状态实际上是不存在的。即使没有实体物质，在量子力学中，也存在量子真空中的真空零点场和真空零点能。

太空是对地球大气层以外空间的称呼。它本身就是一个相对概念。

地球有一个厚厚的大气层，地表的大气压相当于每平方厘米一千克力，当然在八大行星中大气层并非地球独有，比如金星就有一个气压超过地球将近90倍的大气层，从地球的一个大气压到金星的90个大气压，再到“木星”们的数千个甚至更高的大气压，但真空大气压几乎就是零，这么高压力的大气为什么没有被真空吸走？

天体为什么能吸引住大气？

古希腊人认为，世界由土、水、气和火四种元素所组成，四种元素中，土和水比较重，其天然处所在下因而它们有向下的天然运动；气和火比较轻，其天然处所在上，因而它们有向上的天然运动！

这是古希腊人早期对于物质的理解，其实这也将引力也混淆在内了，但对于引力的概念，一直到1500多年以后的开普勒发现行星三大运动定律，都还没有搞清楚天体为什么是这样运行！在牛顿搞清楚了万有引力后，所有的天体运动才变得明朗起来！

而且开普勒行星三大定律可以通过万有引力推导出来而降格为定理，当然这不是坏事，因为人类认识了更深层次的科学！

天体的环绕与逃逸速度，如何才能逃离地球？

牛顿发现万有引力后他就已经考虑过怎么样离开地球了，因为地球是一个球体，那么只要以足够高的速度在地球上运动时，其圆周圆周运动产生的“离心力”就可以等于甚至超过重力，实现环绕地球运动而不落回地球上！

当然现实是必须在一定高度绕行，否则大气层产生的阻力会非常大，无法保持这个速度！因此由这个“离心力”=引力的公式，可以简单推导出第一宇宙速度，也就是环绕速度是理想状态下，不考虑大气阻力的速度！继续加大速度则可以达到第二宇宙速度！实际操作大都是火箭快速送上高空离开大气层，同时达到第一宇宙是速度。

分子运动论

知道引力和第一宇宙速度，就能明白大气压那么高却不会逃入太空了吗？其实还不行，因为只能用万有引力解释气体被吸引在地球上不够直观，为什么氢气就容易逃逸，而氧气则会留在地球上呢？

十九世纪是热质说向分子热运动论的重大转变过程，科学界渐渐接受了温度其实是微观粒子的运动在宏观的表现，科学家对气体运动的研究，也了解了我们看到的乖乖的气体，其实都在不断运动中，而且速度还不小！

氢氧分子的运动速度

这些气体在分子因为运动速度很高，所以它们都很活泼，而且在地球大气层中，除了对流引起的风和气旋等运动外，还会受到太阳辐射的轰击，这会让它们的原子获得极高的速度，最终将超过地球的环绕速度甚至逃逸速度，慢慢向太空逃逸！地球大气层中就有一个逸散层，这里的大气原子都因轰击在高速运动中，所以它们的温度很高，也非常容易逃逸！

地球上每年都会因为这种状况向太空逃逸几十万吨大气，当然也不需要担心某天大气会跑光，因为在磁场的保护下，这个逃逸量还不足以改变地球的大气环境，因为地球大气总量高达6000万亿吨，而每年从太空进入地球的水和其它物质也高达几十万吨，这些物质的其中部分也会补充大气，即使不补充，大气层也跑不光，所以各位还是不必过于担心！

广义相对论下的引力与时空

其实在牛顿万有引力中解释地球为什么会吸引住大气，为什么又有大气从地球逃逸是完全没有问题的，但对于普通人来说完全不够直观，因为需要理解一个天体引力的过程，但很多朋友仍然无法理解一个气球为什么在真空中不会散开！因此我们在这里引用一个广义相对论的引力概念，大家一看就明白了！

1859年法国数学家勒维耶在计算水星轨道时发现其观测值和计算值有一个每百年38"的误差，当时以为在水星和太阳之间还存在一颗行星，并且将其命名为祝融星，但很显然不存在这颗行星，所以找寻没有任何结果！

1916年爱因斯坦独立完成的广义相对论发表，以引力弯曲空间的全新方式解释了引力，广相认为引力是质量在时空中的，当质量在弯曲空间中运行时，它的表现方式会和牛顿万有引力的平直时空存在很大的差异！

广相下的时空

为什么金星和地球等其他行星计算时没有那么大误差呢？那时因为这些天体距离太阳足够远，产生的误差已经可以到忽略的程度，因此只有在水星轨道的近日点时产生的误差才足以让勒维耶发现！也许这就是我们的幸运，假如水星轨道距离足够远，那么爱因斯坦广相验证的方式也许要晚上好多年！

水星轨道示意图

引力弯曲空间

更准确的说引力弯曲的不只是空间，而是时空，因为在空间弯曲的同时时间也被改变了，在三维空间中的引力弯曲其实不太好理解，但好歹也要试图理解下！

质量在时空中运动产生的影响

质量会对周围的时空产生非常大的影响，质量越大，扭曲越夸张，一直到一个黑洞产生，在其视界内产生到现在科学家都不知道的扭曲级别，这一点在三维空间中的二维平面上表现是最容易理解的！

引力弯曲时空的简单示意

中心质点就相当于行星，周围的凹陷就是时空，而丢出去的那个小球就是卫星，它的运动方式是沿测地线运动的，而空气被吸引的含义就是自然的因为重力梯度效应包围在行星周围！就像倒一瓢水，它自然就在中心附近蓄积！

所以空气呆在这个凹陷内非常自然的，而从这个凹陷跑出来需要输入能量让它们加速逃离，因此这就是它们宁愿积聚在一起产生很高的大气压也不愿意跑到空空如也的太空，这就是地球为什么能吸住空气的真正原因！

谢邀！

太空并不空，存在以太物质，我们所有能感知到的宏观物质追根求源都是来自以太物质的，它就是空间加质量加能量的宏观物质的对应面，如果将全宇宙的质量和能量在宇宙空间平均摊开，即宇宙任何一处的质量均等，则宇宙就是唯一的以太物质，但这种唯一性则存在两种态势，也就是能的势头，它们是对立与统一的整体，是向两极发展的，既质量收敛与质量扩散，收敛即浓缩施放空间形成微观粒子组合团构成宏观物质，扩散则质量得到空间并均摊构成与宏观物质对应的真空物质既以太场，以太场则时刻上演着质量的收敛与扩散，宏观物质同样也相应的上演着施放空间收敛最终都以辐射能形式诮耗殆尽，在以太空间别处产生新的微观粒孑构成新的宏观物质，就跟人类一样每时每刻都有老者死亡新生儿诞生。

气态物质因有分子力凝聚为宏观物质，太空中因以太形成的各微观粒子所构成的初始原子氢的浓度极低与宏观物质的氢存在极达的数量等级，因此可忽略。

位于太空中的航天器当然是依靠发动机来获得推力，以卫星的发动机为例，其产生推力的原理和火箭发动机类似，都是通过高速喷射工质产生的反作用力来推动航天器本身。在太空中，航天器并不会受到空气阻力的影响，而且自身也处于失重状态，因此仅需要极小的推力，就足以改变航天器自身的飞行状态。

最早卫星推力系统以高压冷气推进为主

直到如今也有小型卫星采用高压氮气作为动力源，由于推进剂不需要发生化学反应，这种推进系统结构简单安全，但是性能却不高。随着科技的发展，能量密度更高的肼（联氨）开始作为卫星动力引擎的推进剂，在铱的催化作用下，肼会瞬间分解产生大量高温气体，并以此产生推力。

在航天飞机或者航天飞机以及大型卫星上，需要的推力会更大一些，这种推力系统通常为双组元推进系统，它的原理是将燃料与氧化剂喷入引擎燃烧室内燃烧产生高温高压气体，以此获得更高的推力。随着科技发展，最近几年更为先进的离子引擎和无工质引擎也逐渐得到发展应用。

为什么喷气发动机向后喷气就能获得推力呢？

以火箭发动机为例，当火箭引擎工作时，液态的燃料与氧化剂通过控制系统和管路输送到引擎燃烧室，并在这里发生猛烈的燃烧，产生大量的高温高压气体，这些气体只能通过引擎后部的喷口向后方喷出，而喷射产生的反作用力施加在引擎上，引擎是和箭体连接在一起的，因此整个过程就是，火箭引擎通过燃烧推进剂来获得高温高压气体。

这些气体从引擎后方喷出后使火箭获得了与气体喷射方向相反的力，也就是火箭引擎产生的推力，这个过程符合牛顿第三定律，力是有大小和方向的向量，因此改变火箭发动机喷射气体的方向就可以获得不同方向的反作用力，从而使火箭自身受到不同方向的加速度，进而改变火箭的运动姿态，在这个过程中我们可以发现，火箭改变自身运动状态的原理和是否处于大气层内是并没有什么关系。

人类科技力量还非常有限

航天器携带的燃料不足以让航天器在太空中飞的更快更远。因此，科学家想了一种办法，让航天器借助于外力来加速。航天器孤零零的在宇宙中飞行，谁能够推它一把呢？

是行星。在太阳系中飞行的行星可以借助于行星的引力来让自己加速。当航天器在与行星擦肩而过时，就会获得行星引力的助推。这就像是用弹弓把小石子弹射出去一样。因此我们把这种助推叫做“引力弹弓效应”。

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