物质吸热是什么原因引起(物质吸热与哪些因素有关)

我记得在小学的教科书中就有提到，深色物体比浅色更容易吸热，比如：在夏天穿着黑色衣服会更热。黑色物体之所以容易吸热，是因为黑色物体理论上来说能够吸收所有色光，也就是黑色物体的吸光能力强，更容易聚集能量，温度升的自然也比较快。

那么问题来了，热带地区的原住民为什么在进化的过程中形成了黑色的皮肤？这样岂不是不利于人体散热？人类的肤色又是怎么形成的？

带着以上疑惑，来阅读以下相关知识吧。

上面已经说过了，在阳光下，黑色更容易吸热。黑色皮肤在阳光下吸热快，肯定不利于人体散热，体温很快就升高了。

其实，黑色物体在阴暗环境下也更容易散热。黑色物体吸热和散热快，其本质原因是，物体的颜色越深，物体对热辐射（电磁波）的吸收率和反射率就越高。根据物理学中的辐射规律，物体的辐射能力等于它的吸收能力。需要注意的是，物体究竟是吸热还是散热，除了与环境温度有关，还与物体的对外热辐射量以及外界射入的热辐射量有关。

如图所示，太阳能热水器就采用了深色管道

热带虽然很热，但肤色对身体散热影响不大。人类发明了衣服，这对调节人类的体温有很重要的作用，衣服相当于人类的第二层皮肤，主要功能是保温。全身长满毛发，在天气炎热时不利于散热，有了衣服，人类的体毛显然就不是太重要了，于是在长期的进化过程中，体毛就逐渐退化了。原始人类为了生存，需要整长距离奔跑来捕捉猎物，汗腺也变得越来越发达。此外，人类也并不会傻傻的长时间暴露在阳光下，让太阳炙烤。

由此可见，人类肤色的形成与散热没有太大关系，反而是稀疏的毛发与发达的汗腺更有利于散热。

接受过九年义务教育的可能都知道，如果按人的肤色来分，世界上主要有三大人种：黑种人、黄种人和白种人。此外，还有棕色人种。

不管是什么肤色的人，从生物学上来说，他们都属于同一种人——智人。就算是同一种猫，它们毛发的颜色也有好几种，比如有黑、白之分，这是基因上的细微差异导致的。整体上来讲，人类个体的智商相差也不大。

人类拥有共同的祖先，这一点从基因上就可以确定无疑。古人类学家经过长期的研究发现，最早的智人很有可能诞生于非洲，然后再从非洲向各大洲发展。有些人可能有疑惑，原始人类是怎么穿越海洋的？科学家告诉我们，在几百万年以前，那时候地球时常出现冰期，海平面比现在低，原始人类是通过各大陆之间的大陆桥迁徙过去的。后来冰河期消退，人类就因此隔离了。

如图所示，进入冰河期的地球

在人类还没有进行全球范围内的大规模移民时，处于热带地区的人的皮肤基本上都是黑色的，而温带地区则是黄色，寒带地区则是白色。正是长期的地理隔离，才造成了人类之间的肤色差异。不过这只是表面上的原因，根本原因还在于太阳。

太阳真的很重要，没有太阳就没有地球，更不会有人类。要一分为二的看问题，太阳光既有利又有弊，比如植物的光合作用就需要阳光。太阳光除了包含可见光以外，还包含紫外线波段。紫外线，相信大家都听说过，在生活中也有应用，比如：紫外线杀毒、紫外线验钞等。

根据科学家的研究，人类之所以会形成不同的肤色，就是为了应对阳光中的紫外线。热带地区太阳光常年直射，紫外线强度也比温带及寒带地区强。高强度的紫外线能够杀死细菌，长时间暴露在太阳光的紫外线下同样会损伤人的皮肤细胞，使人类患上皮肤癌等疾病。

紫外线（英文缩写代号为UV）按波长的不同主要可以分主A、B、C、D四个波段，其中C、D波段由于波长短（在280纳米以下）能量高，早早的便被臭氧层拦截了。早些年，大家可能经常听到臭氧空洞这个概念，就是因为如果臭氧层消失了，人类将会暴露在高强度的紫外线中，会对人类以及地球上的生命造成很大的威胁。

C、D波段被拦截了，于是对人类构成威胁的就剩下A、B两个波段了。其中A波段对人类的威胁最大，因为它可以穿透人体皮肤表层直达真皮层，能够对人体皮肤细胞产生伤害。紫外线能够使皮肤加速衰老，甚至能够破坏皮肤细胞中的DNA，还会使皮肤变黑。防晒化妆品，防的就是太阳光中A、B波段的紫外线，即UVA和UVB。

如果人类有浓密的毛发的话，热带与寒带的人也许就不会存在肤色上的差异了，因为毛发也可以在很大程度上阻挡紫外线。不过人类的毛发在进化过程中为了散热退化了，必然要有其它的东西来阻挡紫外线。上文曾经提到过，深色物体对热辐射的吸收率更高，紫外线也是一种热辐射。因此，紫外线越强的地方，人的肤色也就越深，热带地区的人自然就进化出了黑色的皮肤，并固化到了基因上。至于肤色的深浅，就与黑色素有关了，这个将在下面讲到。

这里举个简单的例子，一张白纸和一张黑纸，透过它们看太阳，显然白色纸张的透光率更高，黑色纸张的透光率更低。因为黑色纸张颜色更深，对阳光的吸收率更高。同理，深色的表层皮肤将紫外线抵挡在外，从而保护了下层的皮肤组织。

长此以往，经过自然选择，处于热带地区的人的皮肤会变得越来越黑，人的肤色差异就这么形成了，黑人皮肤天生黑色素含量高。

人类的皮肤颜色之所以不同，是因为皮肤中黑色素的含量以及分布不同。黑色素是决定人类肤色的主要因素。黑色素是由人类表层皮肤下的黑色素细胞生成的，随着新陈代谢（这里形象点来说就是蜕皮），黑色素逐渐转移至皮肤表层。

不知道大家有没有听说过白癜风，这种疾病就是由于人类皮肤中的黑色素缺失造成的，皮肤中的黑色素细胞不能正常生成黑色素，就导致局部皮肤出现白斑。

如图所示，由于局部皮肤缺少黑色素，导致出现白斑。

其实不管是白种人、黑种人还是黄种人，它们的皮肤中都含有黑色素，只是量不同而已。通常，白种人的皮肤中的黑色素相对来说最少，黄种人中等水平，黑种人皮肤中的黑色素最多。

人类的皮肤主要可以分为表皮层和真皮层。表皮层的最外面是由角化的上皮细胞构成的，俗称死皮，具有防水、防摩擦、防止机械损伤等功能；表皮层中最下面的一层是基底层，黑色素细胞就位于该层。据估计，人的表皮上大约有20亿个黑色素细细胞。

黑色素不是染料，而是一种生物色素。人体皮肤中的黑色素是在UV的诱导下产生的。当UV作用于皮肤基底层，肌肤就会启动自我保护机制，激活酪氨酸酶的活性，并通过复杂的化学反应生成黑色素，来保护我们的皮肤细胞。雀斑、晒斑等就是黑色素的沉积导致的。

许多爱美的女性外出总是喜欢打伞，最主要的原因不是怕热，而是怕被晒黑。皮肤长时间暴露在阳光下，皮肤中的黑色素增多，白人也会变黑人，而且还有可能导致晒伤。

通过上面的介绍，相信大家已经明白了，为什么大热的非洲，原住民的皮肤反而是黑色的。因为深色皮肤能够有效的阻碍紫外线，防止紫外线损伤皮肤内部的细胞。而散热可以通过其它途径解决，最重要的方式就是排汗。

进入现代社会，由于大规模的人口迁移，赤道附近也生活着大量的白人，并且人们大多数时间都待在室内，黑色素也就不那么重要了，人们正趋向于变白。而且我们还有衣服，还有遮阳伞，还有防晒霜等，都可以防止紫外线。如果未来人类还存在的话，那么人类的肤色肯定会变浅的。至于故意晒黑的，那就另当别论了。

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