辐射会通过真空发生吗？是的，它是唯一可以这样做的传热方式

是的，明确地。 辐射是唯一可以在完美真空中发生的传热形式。它不需要介质，因为它以电磁波的形式传播，就像光一样。这正是太阳的能量穿过浩瀚的太空到达地球并使其变暖的方式。

虽然真空对于传导和对流来说几乎是完美的绝缘体，但它是辐射传热的理想途径。这是因为辐射不是物质的移动，而是能量本身以光子的形式移动。

三种传热模式

要理解为什么辐射在真空中有效，我们必须首先将其与另外两种传热方法区分开来。每种方法都基于完全不同的原理运作。

传导是通过直接接触来传递热量。较热区域的原子振动更剧烈，撞击其邻近的原子，并将这种振动能沿着链条传递下去。

把它想象成一排多米诺骨牌。第一张倒下并触发下一张，依此类推。这个过程需要一个介质——一个传递能量的粒子链。

对流是通过流体（液体或气体）的运动来传递热量。当流体的一部分被加热时，它的密度变小并上升，而较冷、密度较大的流体则下沉取而代之。

这会产生一个循环电流来分配热量。一锅沸水就是一个典型的例子。这个过程需要一个可以流动的流体介质。

辐射是通过电磁波（主要在红外光谱中）传递热量。任何温度高于绝对零度（-273.15°C）的物体都会发射这种辐射。

与传导或对流不同，这些波是能量粒子流，称为光子。它们不需要任何介质就能从源头传播到目的地。

辐射的独特性质使其能够穿过真空。物质的缺失会阻止传导和对流，但这对辐射传热来说无关紧要。

热辐射与可见光、无线电波和 X 射线在本质上是相同的现象——它们都是电磁辐射。它们只是能量，由光子携带，以光速传播。

由于光子可以穿过太空，它们携带的热能可以从一个热物体（如太阳）移动到另一个冷物体（如地球），中间没有任何物质。

太阳和地球之间的空间是近乎完美的真空。太阳巨大的热量无法通过传导或对流到达我们，因为几乎没有粒子来促进这种传递。

相反，太阳向四面八方辐射出巨大的能量。其中一小部分能量穿过 9300 万英里的太空真空，被我们地球的大气层和表面吸收，并提供了生命所需的热量。

真空阻止了两种传热形式但允许另一种形式存在这一事实，具有深远的实际意义。它可以被用作极好的绝缘体，也可以作为能量不可避免的通道。

在真空中，没有原子可以相互碰撞振动，使传导不可能发生。

同样，没有气体或液体可以形成电流，使对流不可能发生。真空是介质的缺失，而这两种过程完全依赖于介质。

这个原理正是保温瓶或真空瓶的工作方式。这些容器有一个内壁和一个外壁，中间由真空隔开。

这个真空层极大地减少了通过传导和对流的热量传递，从而使热液体保持热，冷液体保持冷。热量唯一能显著传递的方式是通过辐射，这就是为什么这些瓶子有反射性的银色涂层来尽量减少这种传递。

了解热量在真空中如何表现是低温学到航空航天工程等领域的一个核心原理。

如果您的主要重点是空间系统： 您必须设计航天器，使其完全通过辐射来管理热量，使用大型散热器将废热散发到太空中，并使用反射绝缘材料来保护敏感部件免受太阳辐射。
如果您的主要重点是创造绝缘： 您可以利用真空来构建高效的隔热屏障，如在绝缘玻璃窗、低温运输和真空瓶中所示。
如果您的主要重点是基础物理学： 请记住，所有高于绝对零度的物体都会辐射能量，而且这个过程受电磁学控制，而不仅仅是基于粒子的热力学。

通过了解辐射只是运动中的能量，您可以预测和控制它在任何环境中的行为，从咖啡杯到宇宙。