人类为何得以生存？

人类为何得以生存？这个问题如果你问生物学家，他给你的回答可 能是“因为有能量，能量让我们能够活动。我们靠进食来取得能量，而生产者的最初能量的来源是阳光”；如果你问的是一个社会学家，他可能会分析人类的社会架构，并探讨人类的社会性与生存方面如何发生交互作用；如果你问的是化学家，他可能会列出好几百个我们体内重要的化学反应来告诉你我们得以存在的原因；如果你问的是数学家，他可能会用演化动态的数学原理，告诉你生命的起源（更多内容）；如果你问的是热恋中的男女，他们给你的答案可能是“因为有他（或她）”。我想这些答案在某种程度上已经回答了这个问题，但我认为这些答案并没有点出这问题的真正奥妙之处。

开始之前，我想先声明的是，以下内容的观点，不是我所原创的，而是皆来自于高涌泉教授。 我之所以会在这边讨论这个问题，那是因为最近的课程上到了热力学第二定律，而我想到了这篇文章，一篇以物理学家的角度，并巧妙运用热力学第二定律来尝试分析人类为何得以生存这个问题。如果你有兴趣，欢迎讨论。

那么我就进入正题了。

如果有一天太阳不再发光，那么地球上的生物就无法继续生存。我想这是小学就有教的知识，更是人人皆知的事实。但你可曾想过为什么会如此呢？为什么我们需要来 自太阳光的能量呢？这个问题看起来非常简单，但真要回答起来其实挺复杂的，而且假如你以物理学的角度来尝试推敲此问题的答案，它甚至可以跟宇宙的初始状态扯 上关系呢！这是因为这问题牵涉到了一些微妙的物理定律。

首先，让我们来看看地球是如何与太阳光发生交互作用的。大家应该都知道，地球除了每天从太阳吸取能量之外，也会以红外辐射的形式将能量释回太空中。就整个系 统而言，地球吸收的能量与放出的能量是相同。这是容易理解的，试想想若吸收的的能量大于放出的能量，那地球就会变成一个“大火球”，相反地，若放出的能量比较大，那么地球的温度也就过低（当然，在整个过程中，地球之所以能够保持相对稳定的温度，还应该包括温室效应）。过程如下图所示 ：

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