太阳表面一秒钟散发出来的能量总和，能够支持全球用多久？为什么？ _一秒钟

这个问题，其实就是一道计算题。

就是求出地球接收多少太阳光。

因为地球半径6365千米，

所以，地球遮挡太阳光的面积：

s=πr^2=3.14×6365^2

=1.272×10^8（平方千米）

黄道球面积：

s=4πR^2=4×3.14×1.5亿^2

=2.826×10^17

所以，太阳光总量的22亿分之1，照在地球上。

也就是说，太阳1秒钟发出的总能量，能够维持地球所需能量约为22亿秒。

【太阳表面一秒钟散发出来的能量总和，能够支持全球用多久？为什么？】因为每年是：

365×24×60×60=31,536,000（秒）

那么，

2200,000,000÷31,536,000

=69.76（年）

因此，

太阳1秒钟发出的总能量，可维持地球大约70年所需的能量。

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太阳表面一秒钟散发出来的能量总和，能够支持地球人所需能量用多久？为什么？

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太阳能量来源于中心核聚变。

太阳已经约50亿岁了。在天文事件中，一些数据并不是十分精确，想了解基本常识的朋友就别抬杠了。事实上有很多科学研究认为，太阳系形成于46亿年前，不管是46亿年还是50亿年都是个大概的数值。而太阳还有50亿年的寿命也是大致数据。

任何恒星主要成分都是由氢和氦组成，其中氢占90%的组分。恒星形成的标志就是中心在高温高压下，激发了氢核聚变。太阳是一颗普通恒星，当然也不例外，其中心温度达到1500万K，压力达到3000亿地球海平面大气压，由此核心就源源不断的发生着氢核聚变。

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什么叫氢核聚变？

就是在极高压力或者温度下，氢的外层电子被剥离了，原子核不得不挤在了一起，这样核子融合就发生了，在核心远远不断的发生着四个氢原子核融合成一个氦原子核的核聚变。

在这个过程中，会有约0.7%的质量转化为能量，这些能量以电磁辐射的方式爆发出来。

这样，这个高温炽热巨大的等离子球就稳定下来，中心巨大的能量辐射压抵御了恒星本身巨大质量的收缩压，形成了一个相对稳定的平衡，这就是恒星的主序星阶段。质量越大的恒星，中心温度压力更高，核聚变反应更快，爆发的能量更大，因此燃料消耗得就更快，寿命就更短；反之寿命就更长。

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太阳核心能量与表面辐射能量总体一致。

太阳这样的恒星属于银河系中小质量的恒星，主序星寿命约100亿年。太阳核心每秒钟有6亿吨的氢聚变成5.958亿吨的氦，其中0.7%的质量，也就是约420万吨物质转化为能量。

质能转化率遵从爱因斯坦质能方程，质能方程表达式为：E=mc^2 。其中E表示能量，m表示质量，c为光速。根据质能方程计算可得，太阳辐射能量总量达3.78x10^26J/s(焦耳/秒），相当每秒钟发出10500亿亿度电的能量。

这些源自太阳中心能量经过太阳69.6万千米的半径，从核心区、辐射区、对流区、光球层、色球层、日冕层辐射到了太空，产能和辐射能应该是平衡的，因此是一样的。这就是说，太阳表面辐射能量与太阳核心产能总体是一致的。

但太阳的能量辐射到太空，从人类的视角来看，绝大多数是浪费掉了，只有约10亿分之一分配给了太阳系大大小小的天体，而地球能够获得太阳总辐射能量的22亿分之一。即便是接收到的这些能量，也还有很大一部分反射回到了太空。

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地球获得的太阳能量。

经过卫星长达20年不间断的观测，地球表面获得的太阳能约为每平方米约1368瓦。而根据太阳辐射总能量3.78x10^26J，其中地球获得22亿分之一份额计算，地球得到的太阳总能量为每秒1.7x10^17J，这些能量相当每秒472亿度电，或者1000多万座三峡大坝发电总量。

前面说了，这些能量一部分反射回了太空，地球的综合反射率约为40% 。这主要是由于地球表面有70%被液态水覆盖，而水对阳光的吸收能力是很强的。即便如此，太阳提供给地球的能量是巨大的，正是依靠这些能量保持了地球的气温适宜，养育了亿万多姿多彩的生命，如果没有阳光，所有的生命都将凋亡。

相比之下，人类现在转化利用的能量还是很微小的。据有关资料披露，2018年全球发电总量为26614.8twh，也就是26614800000000kwh，合95813280000000000J，约9.6x10^16J，还没有达到太阳1秒钟赋予地球的能量。

当然，人类除了利用电力，还有很多其他能量利用形式，总能量使用达到多少呢？目前没有一个权威完整的统计数据。

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三级文明理论与能量控制利用的关系。

上世纪60年代苏联出了个科学家，叫尼古拉·卡尔达舍夫，他提出了一个宇宙文明等级划分的理论，这个理论得到科学界广泛支持。其主要衡量标准，就是文明掌控利用能量总量的能力，其中主要考察用在与外星球沟通的能量总量。

不同文明等级能够控制能量的标准，是根据行星所在恒星和星系辐射总能量大小而变化的。作为地球，达到一级文明就是能够控制和使用太阳辐射给地球的能量，即1.7x10^17J/s；二级文明就是达到能够控制利用太阳辐射总能量，即3.78x10^26J/s；三级文明就是达到能够控制利用银河系辐射总能量，即4x10^37J/s 。

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人类文明升级能量差距。

现在有一种理论认为，人类文明已经达到了宇宙文明的0.73级。这个级别的确定是基于现在人类使用能量达到2x10^13J/s 。我没有找到这个数据怎么得到的，大概包括人类所有吃喝拉撒烧饭开车等所用去的能量总量吧。但实际上卡尔达舍夫理论所说文明控制利用的能量，主要用在与外星通讯联系上才算数，咱们在这里就不要求那么高，马虎点都算吧。

人类要达到1级文明，控制和使用能量能力需达到1.7x10^17J/s，由此即便按上述现在能量利用能力计算，距离一级文明达到的能量利用标准，还相差8500倍。有科学家认为，现在人类科技发展已经呈指数上升，大概还需要200年左右就能够达到1级文明。

而人类要达到宇宙二级文明状态，能量利用能力正好是达到太阳辐射总能量，也就是3.78x10^26J/s，还要在现在基础上增加约19万亿倍。有科学家认为要达到这个能量利用使用量还需要5000年奋斗。

三级文明现在就没法子想象了，就不扯了。

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太阳1秒能量能够支持地球用多少年的问题。

其实通过上面分析，不说也清楚了。太阳总辐射能量达到3.78x10^26J/s，如果按照现在人类能量使用量来看，只是发电，可以支持人类用3.9亿年；如果按照人类现在每秒消耗总能量2x10^13J计算，可以使用约60万年。

但如果用发展的眼光来看，当人类文明达到1级时，每秒钟消耗能量将达到1.7x10^17J，这样就相当太阳全部能量的22亿分之一，也就是说太阳1秒辐射能量够地球用22亿秒，约70年；如果人类文明达到2级，每秒需要利用能量正好达到太阳辐射总能量，这样太阳辐射1秒的能量就只能够人类用1秒了；而达到3级文明，太阳辐射的全部能量只够人类能量使用量的千亿分之一，也就是说太阳辐射1秒钟能量，只够人类千亿分之一秒使用。

至于这些数据具体怎么计算出来的，只要有小学水平就可以了。这里说明一下，1年采用的是儒略年，每年365.25天。大家自己去算吧。

就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。

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其他网友观点

答：太阳内部通过核聚变反应释放大量能量，据估计，太阳每秒释放大约380亿亿亿焦耳能量，相当于人类当前生产力水平数十万年消耗的能量，但是只有22亿分之一能辐射到地球。

太阳是地球生命的能量之源，人类使用的绝大部分能量，究其根源都来自于太阳，比如化石燃料是古生物通过光合作用固定下来的能量，水力发电是太阳能蒸发雨水，使雨水获得重力势能。