Почему виноград в микроволновке превращается в плазму? Тайна века раскрыта!

26.02.2019

Ученые наконец-то разобрались в этом вопросе!

eiliv-sonas-aceron-780251-unsplash

Фото @eilivaceron, unsplash.com

Можете ли вы поверить, что только в феврале 2019 года ученые разобрались, почему виноград в микроволновке превращается в плазму?

Ролики на ютьюбе с этим захватывающим зрелищем можно было наблюдать годами, а рационального объяснения этим красивым вспышкам не было (только гипотезы).

В связи с открытием, мы решили как следует разобраться в теме и ответить на главные вопросы простым и доступным языком.

1. Как создать плазму из винограда в микроволновке?

aHR0cDovL3d3dy5saXZlc2NpZW5jZS5jb20vaW1hZ2VzL2kvMDAwLzEwNC80Mzcvb3JpZ2luYWwvZ3JhcGVzLXBsYXNtYS1taWNyb3dhdmUtMDEuZ2lm

Этот трюк повторяют миллионы людей по всему миру. Но чтобы все прошло 100% успешно и безопасно, следуйте инструкции:

  1. Положите на стеклянный поддон СВЧ-печи две виноградины рядом, чтобы они соприкасались.

  2. Или разрежьте одну большую виноградину пополам, оставив между ними кожуру, соединяющую половинки.

  3. Накройте на всякий случай виноградины прозрачным стаканом, чтобы видеть происходящее, а искрам не дать попасть на стенки микроволновой печи.

  4. Включите печь на несколько секунд.

Не пугайтесь, виноградины будут искрить и выбрасывать яркие огненные всполохи — это и есть плазма.

2. Что удалось выяснить ученым?

Раскрыть тайну с помощью экспериментов (и большого количества высокоскоростных камер) смогли канадские ученые физико-астрономического факультета Университета Трент в Питерборо с коллегами из Университета Конкордия в Монреале. Их статья с описанием исследования была опубликована в журнале PNAS.

Во-первых, оказалось, что электричество тут ни при чем. (До этого было принято связывать это явление именно с электричеством).

Во-вторых, стало ясно, что волшебство обеспечивают:

  • сферическая форма ягод;

  • наличие в их составе воды;

  • а также небольшого количества натрия и калия.

Например, физики смогли добиться того же эффекта с двумя прозрачными гидрогелевыми шариками, на 99% состоящими из воды. Ученые вводили в них небольшое количество натрий-хлорного раствора, и они искрили и полыхали так же эффектно. Вот так:

Видео @Aaron Slepkov, YouTube.com

Вот для сравнения виноград:

Видео @Aaron Slepkov, YouTube.com

3 Что будет, если положить в микроволновку одну виноградину?

demi-huang-1038391-unsplash

Фото @demi333333, unsplash.com

Любые предметы круглой формы, содержащие жидкость внутри, как бы запирают в себе электромагнитные волны, которые излучает микроволновая печь. Поэтому энергия (или тепло) начинает появляться в них не по краям (как это происходит с продуктами других форм), а в середине.

У виноградины по центру создается горячее ядро, которое постепенно разрастается. Если положить в СВЧ-печь только одну ягоду, она, скорее всего, лопнет и растечется, а вас ждет пар и горячий виноградный сок на тарелке.

4 Так в чем же секрет? Почему виноград в микроволновке превращается в плазму?

Если положить две виноградины так, чтобы они касались друг друга, энергетическое ядро образуется у них одно на двоих — в точке соприкосновения. И оно получается куда более мощным и горячим, чем в одной виноградине.

Это хорошо видно на инфракрасном снимке, обозначенным буквой H.

1550681292158262605

Таким образом, в этой точке концентрируется достаточно энергии, чтобы ионизировать натрий и калий, содержащийся в виноградинах, и эта ионизация вызывает те самые вспышки плазмы.

5 Как использовать эти знания?

Помимо того, что теперь можно не только показывать друзьям фокус с виноградом, но еще и умничать, рассказывая им, что это такое и почему так получается, есть и более интересное применение данному открытию.

Ученые предполагают, что исследование можно использовать в конструировании различных микроволновых антенн. Разобравшись до конца, как фокусируется энергия входящих волн, можно будет обнаруживать в том числе очень слабые сигналы.

6 Я все равно ничего не понял! Что делать?

Если вы знаете английский, посмотрите понятный и доходчивый ролик на эту тему.

А даже если не знаете, все равно посмотрите ради зрелищных кадров!

Видео @Veritasium, YouTube.com

Кстати, знаете ли вы, что будет, если поднести к глазу пылесос? Отбрасываем мифы, оставляем факты!