太陽の熱は、どうして真空の宇宙空間を伝わるのか？

Question

宇宙空間は何もない真空である。
何もない空間を、なぜ、太陽の熱は伝達できるのだろうか？

Answer

熱の伝わり方には3つある

熱の伝わり方には３種類あると学校で習う。
伝導、対流、放射である。

伝導は分かりやすい。
金属棒の一端を炎であぶると、直接、炎で加熱されていない他端もやがて熱くなる。
金属中を熱が伝わってきたからだ。

ここでのポイントは、金属棒を構成する金属粒子は動いていないということだ。
金属粒子は固定されているのに、熱のみが金属粒子を伝わっていくのである。
物質は移動しないのに、熱が物質を通っていくのである。

これに対し、対流は熱せられた一部分が他へ移動する現象だ。
典型例はヤカンで湯をわかすケースである。
ヤカンの底で加熱された水が、上層へ移動する。
これを繰り返すうちに、ヤカン内の水全体が一様に熱を持つのだ。

物体が動いて熱を伝えるのが対流、動かない物体の内部を熱が伝わるのが伝導である。
固体では伝導、液体や気体では対流で熱が伝わる。
金属であっても、溶鉱炉の中でドロドロに解けた状態では、対流が起こる。

太陽熱は放射で伝わる

物質がなければ、伝導や対流は生じない。
だから、真空の宇宙空間を通って地球に到達する太陽の熱は、伝導や対流ではない。
これが、放射だ。

例えば、カンカンに熱くなったフライパンに手をかざすと熱を感じる。
これは空気が対流してフライパンから手に熱を伝えたのではない。
フライパンから対流や伝導ではなく、熱が直接伝わって来たのだ。

これが、放射である。
対流や伝導は物質がないと生じないが、放射は物質があってもなくても起こる現象である。

放射の正体は電磁波である。
電磁波だから、真空中でも伝達できるのだ。

光も電波も電磁波の仲間だ。
電磁波は周波数に応じたエネルギーを持つ。
熱もエネルギーの一形態なので、電磁波によって伝達されるのだ。

太陽の光も熱も真空中を伝わって来る。
宇宙空間には電磁波を遮断する物質はない。
宇宙が真空だからこそ、太陽の熱や光が地球まで届くのである。

日光に当たると熱を感じる。
これはフライパンから熱を感じるのと同様で、太陽からの放射を受けているからだ。

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