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二氧化碳如何使我们的星球变暖？这是很多人担心的问题。在二氧化碳的影响下，地球看起来像温室还是保温毯？事实上，两者都不是。为了理解这个过程，我们必须深入了解量子力学。

让我们从彩虹开始我们的旅程。如果您仔细观察穿过棱镜的光线，您会注意到缺少某些颜色的黑暗区域。他们去了哪里？事实证明，不同的气体在到达我们的眼睛之前会吸收光谱的某些部分。因此，氧气“窃取”了部分深红光，而钠则“窃取”了两条黄色条纹。

为什么某些气体会吸收某些颜色的光？为了回答这个问题，让我们深入到量子世界。每个原子和分子的电子都有一组独特的能级。为了将电子从一个能级提升到另一能级，分子必须接收严格定义的能量。这种能量从哪里来？来自世界。

光粒子或光子具有与其颜色相对应的不同能量：红光能量较少，紫光能量较多。阳光提供了广泛的光子，每个分子都可以选择“合适”的光子，接收必要的能量来进行能量的“飞跃”。此时，光子消失，分子充满能量，我们在彩虹光谱中看到了一个深渊。

如果光子携带的能量过多或不足会发生什么？该分子只会让它通过。这就是为什么玻璃是透明的：其成分中的原子不与可见光的能级相互作用，并且光子可以自由地穿透它。

那么二氧化碳呢？它选择哪些光子？彩虹光谱中导致全球变暖的“黑条纹”在哪里？答案令人惊讶：没有这样的条带。二氧化碳*不吸收可见阳光。相反，它吸收来自另一个看似不发光的天体——地球本身的光。我们的星球不发射可见光，但主动发射红外线。

我们看到的光只是电磁辐射大光谱的一小部分，其中包括无线电波、微波、红外线和紫外线、X 射线和伽马辐射。将它们称为“光”似乎很奇怪，但本质上可见光和其他类型的电磁辐射没有区别。这都是能量，只是频率水平不同。

根据我们的生理能力来定义“可见光”并不完全正确。例如，蛇看到红外线辐射，鸟类看到紫外线辐射。想象一下，如果我们的眼睛能够感知频率为 1900 MHz 的光，那么手机就会像手电筒一样发光，通讯塔就会像巨型灯一样。

每个温度高于绝对零的物体都会发光 - 这种现象称为热辐射。物体越热，发出的光的频率越高。因此，铁加热到 450度开始发出属于我们可见光谱的光。当物体被加热时，它首先开始发出红光，然后，通过额外的加热，发出白光，结合所有可见光频率。这正是旧灯泡的工作原理，这使得它们的效率极低：它们发出的光中有多达 95% 是人眼看不见的，并转化为热量。

如果没有大气中的温室气体分子，我们星球的红外辐射反过来也会飞入外层空间。因此，二氧化碳和其他温室气体会吸引红外光子，从而将它们“推”到更高的能量水平。吸收光子后，二氧化碳分子很快将其“返回”，并向不同方向发射。其中一些能量返回地球表面，帮助地球变暖。随着大气中二氧化碳浓度的增加，返回地球的光子数量增加，从而加剧了变暖效应。