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

Ученые наконец-то разобрались в этом вопросе!
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?
Этот трюк повторяют миллионы людей по всему миру. Но чтобы все прошло 100% успешно и безопасно, следуйте инструкции:
-
Положите на стеклянный поддон СВЧ-печи две виноградины рядом, чтобы они соприкасались.
-
Или разрежьте одну большую виноградину пополам, оставив между ними кожуру, соединяющую половинки.
-
Накройте на всякий случай виноградины прозрачным стаканом, чтобы видеть происходящее, а искрам не дать попасть на стенки микроволновой печи.
-
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:
Вот для сравнения виноград:
3 Что будет, если положить в микроволновку одну виноградину?
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.
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!
Кстати, знаете ли вы, что будет, если поднести к глазу пылесос? Отбрасываем мифы, оставляем факты!
- Автор: Лариса Стебенева