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重要的事情先说三遍:不要模仿!不要模仿!不要模仿!

不要用微波炉加热两枚紧挨在一起的葡萄。

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不到8秒内,两枚葡萄碰在一起的地方,就会形成高温等离子体(plasma),喷出炽热的烈焰。你不但会失去你的葡萄,还很可能失去你的微波炉、厨房、甚至房子……

很早以前就有国外网友发现了这一情况——虽然什么样的人才会把葡萄放到微波炉里去加热呢?但是世上口味千千万,人类就是很多样。

直到最近,才有物理学家认真研究了这种现象的原理 ,论文发表在PNAS杂志上。研究者用的是直径在14~20毫米的圆形葡萄。发现凡是葡萄这么大小的含盐含水物体都有类似风险:两颗圣女果也会。两枚鹌鹑蛋也会。两枚特别大的蓝莓也会。

研究者还用了鹌鹑蛋,害怕不?| 原论文补充材料

研究者还用了鹌鹑蛋,害怕不?| 原论文补充材料

研究结论是这样的——

物质存在的状态有四种——固态,液态,气态,和等离子体。简单地说,气态物质接受大量能量后,就可以变成等离子体。太阳里面就充满了等离子体,地球上的闪电、极光、静电火花等,也都是等离子体。这么高大上的等离子体,为什么用微波炉加热葡萄就能产生呢?

用过微波炉的人都知道,微波炉加热是不均匀的,总有些特别热的“热点”。“热点”的具体位置在哪里?要看微波波长,食物的形状和厚度,以及水、脂肪、糖等极性分子的分布。用微波炉加热鸡蛋很容易爆炸,就是因为鸡蛋这个形状的,热点恰好在内部,内部过热了,鸡蛋就容易爆开,造成一片狼藉甚至人员受伤。

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而“两个挨在一起的葡萄”这种形状,配合2.4GHz微波炉的波长,恰好就能造出一个超级热点。微波被困在了这两颗葡萄组成的“陷阱”里,最后,球体间的接触点在几毫米的厚度内产生一个极其强大的电场,把集中起来的能量传递给葡萄里天然存在的钠离子钾离子,于是产生了等离子体,放出耀眼的光芒……

研究者还尝试了把葡萄一切两半,但留一点点皮连在一起微波加热,同样产生了等离子体。

视频来源:原论文补充材料Movie S1~3

视频来源:原论文补充材料Movie S1~3

葡萄大小的泡过氯化钠盐水的两颗聚丙烯酸钠水凝胶珠子(sodium polyacrylate hydrogel beads ),挨在一起也产生了等离子体。

视频来源:原论文补充材料Movie S1~3

视频来源:原论文补充材料Movie S1~3

要完成这一壮举,一要有水,二要有盐,三是盐水球的大小很关键。葡萄这种大小正好。太大的,比如两颗大西红柿,能量比较分散,不能集中成一个足够小的“热点”。太小的,比如两颗豌豆,那么内部“捕捉”到的能量又不够。葡萄偏偏不大不小,刚好能造成这种物理奇观。

再次强调,不要模仿。整个实验过程里,有许多微波炉受到了伤害。物理学家们给这些为科学献身的微波炉起了名字,什么乔治一世,乔治二世,耶稣,阿伯特,托马斯……简直是微波炉的尸山血海……

总而言之,不建议在家里重复此实验。请大家忍住自己发痒的爪子。记住微波炉、葡萄和房子都是弥足珍贵的存在。看看就好,不要动手。

哦对了,加热单颗葡萄不会产生等离子体。所以如果你只是想尝尝微波后的葡萄是什么味道,还是可以比较安全地做到的。

原论文:Hamza K. Khattak, Pablo Bianucci, and Aaron D. Slepkov, Linking plasma formation in grapes to microwave resonances of aqueous dimers , PNAS. 2019. DOI: 10.1073/pnas.1818350116

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6 Responses to “这些东西千万不要放进微波炉,不然烧得你家都没了”

  1. 匿名说道:

    如果是多颗葡萄(高于两个)是否会出现问题呢?比如一碗葡萄,其中肯定有挨在一起的葡萄的

    • 匿名说道:

      我也这样想。但太多的天线是否会分散了能量?或者又非线性地聚集了能量?

    • 匿名说道:

      主要看体积,关键不在挨在一起。体积合适了,例如鸡蛋,一个也可以炸

      • 十二说道:

        这个是两个物体产生了等离子体,需要挨在一起。鸡蛋微波炉那个是受热不均匀,类似暴沸,一个就行。他们原理还不一样。

  2. 匿名说道:

    哦上帝啊,让我们轻点礼帽来缅怀这些为科学献身的微波炉

  3. 洛乾说道:

    你说什么?奇观?
    我要试试!

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