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如果有一天太阳不再发光，地球上的生物就无法生存，这是人人皆知的事。但是为什么会如此呢？为什么我们不能没有来自阳光的能量呢？这个看似单纯的问题其实不好回答，因为它牵涉到相当微妙的物理定律，如果扯远一点，它还可以跟宇宙的起始状态拉上关系，所以算不得小问题。一般人直觉性的答案：「因为生物需要活动，活动必得耗费能量。」并没有点出真正奥妙之处。

地球每天除了从太阳吸取能量，其实也会以红外光的形式将能量释回太空中；地球所释放的能量，就总额而论，和它所吸收的能量是相同的，否则地球早就成了个「热球」。地球的能量平均而言是个定值，没有因为阳光的照射而增加。因此，就使用能量的情况而言，地球有点类似冰箱：冰箱虽耗费电能，但也会排热，而其内部的能量并没有改变。地球在能量上的作为就是将太阳能转换成其他形式的能量而已，所以我们应该追问的便是转换前后的能量，究竟性质上有何差异，使得生物能因这种转换而得以生存？