微波两颗葡萄会变火球,葡萄放进微波炉几秒便能产生喷焰般火花

 10bet体育简介     |      2020-04-15 22:09

将葡萄放进微波炉之中,只需要几秒的时间,葡萄就会成为亮晶晶的火球,并产生喷焰般的火花。如果你是第一次听说这件事,那么你实在是有些OUT了。因为早在上世纪90年代初,这一现象就已经流传开来,一时之间引起了很多人的兴趣。在大家先后目睹了这一有趣的现象之后,便有人开始追寻其中的科学原理了。本来以为,像这样一个小事情,很快就会找到合理的科学解释,而出乎意料的是,整整用了20多年的时间,直到前不久,科学家才首次弄清了这到底是为什么。而弄清这件事的科学家就是以史莱普科夫为首的三人科研团队。

微波炉中有许多东西不能加热,就像若将两颗剥皮葡萄放入微波炉加热,会产生火焰。1990年代时,葡萄在微波炉中爆炸的影片就已经被流传开,但一直都没有完整的科学解释,就在本周,终于有物理学家找出了这个谜题的解答。事实证明,“两个圆形的水基物品会增强微波的功率,从而产生热点。”

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如今微波炉已经走进千家万户,几乎成了快节奏社会中不可或缺的生活电器,日前就有媒体报道称如果将葡萄放进微波炉加热,会有奇特的现象发生,不过还伴有一定的危险性。

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据Popular Mechanics报道,这篇研究论文由物理学家阿伦.史莱普科夫(Aaron Slepkov)等三位科学家发表在美国国家科学院院刊中。在网络上流传的“微波葡萄火球”中影片有很多,一般的实验步骤都是,将一颗葡萄对半切开,而两半部连接的葡萄“皮”不能断,放到微波炉里加热几秒后,便会看到葡萄出现喷焰般的火花。

警告:本文所述现象可能会损坏微波炉,并产生一定危险,所以请勿盲目模仿!

据悉在YouTube上就有用户做了这项实验,将两颗葡萄并排放置,不一会儿两颗葡萄接触的地方就冒出了火花, 不过若单独放进一颗葡萄却没有太大影响 ,这是为什么?

我们先来介绍一下关于葡萄放进微波炉喷火花的方法,以使没听说过这件事的朋友有一个认识。不过在介绍之前,我要提醒大家,不要试图自己去这样做,因为这样做是有一定危险性的。上面提到的物理学家史莱普科夫,为了弄清其中的原理,在实验过程中可是损坏了12台微波炉,所以,为了自己的安全以及微波炉的安全,不要试图去这样做。现在,我们来说这个实验吧。最开始,网上流传的方法是这样的,将一个葡萄从中间切成两半,但仍要保持连接,也就是不可把两半葡萄连接的皮彻底切断。

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很多人可能都知道,把葡萄切成两半,皮连在一起放在微波炉中,加热后会从连接处开始产生火花,燃烧出熊熊火焰,并激发出等离子气体。

科学解释称在微波过程中当两颗葡萄有部分接触时,由于葡萄的直径与微波产生的能量波长大致相同,它们将能量捕获在其中,并为水果中的电解质充电。

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微波葡萄不到10秒便会产生火花。

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随后利用葡萄皮作为导管,电流在两颗葡萄之间快速流动,直到它们周围的空气变得增压并产生等离子体,是固态、液态和气态之外的第四种物质状态,便产生相对剧烈的电火花。

之后将葡萄放进微波炉,只需要几秒,葡萄便会产生喷焰般的火花,看起来十分漂亮。虽然网上煞有介事的说不要把葡萄皮切断,但事实证明,切不切断葡萄皮其实对于实验结果并没有影响。把葡萄皮切断了一样能喷焰。那么史莱普科夫得出的葡萄喷焰原理是什么呢?首先,我们来看,微波炉的工作原理,微波炉是通过电磁共振使得物体内部发生微波振动,从而产生热量。而葡萄本身有几个显著的特点,首先,是葡萄的营养成分。葡萄是一种营养极为丰富的水果,特别是钠和钾的含量是相对较高的。

许多人试图想解释它,而曾经有科学家认为,因为葡萄是富含钾、纳离子的水果,共振热度会比较高,所以若将两半部葡萄的“皮”所连接,会更集中产生钾钠离子,导致迸发出火焰。然而,史莱普科夫却打破了这项观点,在牺牲了无数颗葡萄和12台微波炉,对葡萄和其他类似物体进行了多次测试后,终于了解产生火焰的真正原因。

在国外的视频网站上有无数这样的视频,也有很多人研究产生这种现象的原因。此前的解释大致是这样的,由于葡萄太小,微波炉辐射的微波高度集中在葡萄的组织中,将葡萄的一些分子撕裂,产生带电粒子,加入到葡萄中已经存在的电解质里。开始的时候,形成的磁场会将电流从葡萄的这一半通过连接的葡萄皮传递到另一半,从而产生我们最初看到的火花;之后离子就会电离周围的空气,产生等离子体。也就是说,两个“半葡萄”相当于天线,通过连在一起的“葡萄皮桥”产生电流,电流再产生等离子体。

不过随后科学家进而发现,即便是两颗葡萄在微波时没有接触,依然会出现电火花现象,对此更合理的解释是,每颗葡萄所存储的波在彼此之间的空间中来回反弹,以产生越来越强大的电磁场,这种情况发生在增压电解质在短暂的等离子体中爆发之前。

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史莱普科夫表示,葡萄产生火焰的关键在于,“两个互相接近的、圆形状、含大量电解质的含水球”才是重点,他在实验中将其他两颗“完整的”圆形物体,例如樱桃、鹌鹑蛋、自制水凝胶珠,结果竟然也会产生相同效果。

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而钠和钾之中含有带电分子。而葡萄本身又是一个封闭式的水球。所以,现在我们可以用另外一句话来重新描述一下葡萄,葡萄就是一个含有大量电解质的封闭水球。好,当微波炉启动之后产生了电磁共振效应,而对于一个封闭式的含有丰富电解质的水球而言,在接收了电磁共振效应之后,其内部的微波效果会得到极大的强化。强大的微波振动在葡萄内部产生了极高的热量,而这股热量又被葡萄封闭的环境牢牢包裹住,最终的结果就是葡萄内部的微波效果变得更强,热量变得更大,在温度升高的同时,葡萄内部的压强也增加了。

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加拿大特伦特大学的亚伦·斯里科夫在读大学时就对这个现象感兴趣,博士毕业后他在学校建立了自己的研究小组,开始对这个现象进行深入的研究。研究小组购买了12台微波炉并进行改造,去除了微波炉的门以金属网替代,以更好地观测实验产生的现象。在实验中研究人员还使用了热成像仪以及计算机,以更好地模拟葡萄产生的等离子体。

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研究解释,两个圆形的水基物品会增强微波的功率,产生热点 。

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接下来,我们说说火焰,什么是火焰呢?火焰既不是一种气态物质,也不是一种固态物质,更不会是液态物质,火焰实际上是一种离子态。我们说了,葡萄之中含有大量的钾钠离子,这些钾钠离子在高温高压的作用之下,其存在形式发生了跃升,也就是直接跃升到了离子态,也就是说它们变成了火焰。而由于葡萄内部的微波效果极强,所以这一过程变得非常快,只需要几秒钟就可以了。虽然这个实验很方便,而且葡萄喷焰的画面也很好看,但我还是要最后提醒大家,不要试图去这样做。如果你想看,看看图片就好了。

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然而说起容易做起难,斯里科夫研究小组的微波炉在实验中多次被葡萄“摧毁”,在经历了多次葡萄“爆炸”,微波炉尸体堆积如山之后,研究人员终于发现,葡萄皮的桥梁并不是产生这种现象的必要条件,甚至连葡萄也不是做这个实验所必须的,只要和葡萄大小相似的东西,包括灯笼果、大黑莓、鹌鹑蛋,以及水凝胶珠——只要大部分成分都是水的珠子,都可以在微波炉中激发出等离子体气体。

史莱普科夫说,“这种现象是由含钠和钾的带电分子引发的。”当微波炉开启后,电磁共振效应对含大量电解质的含水球特别有效,会强化微波的效果,而“球形”却会把这些微波给包住,使内部的微波强度提升。随着温度提升,周围的电解质开始增压,导致原来溶于水中的钠钾离子,直接升到离子态,变成火焰形式。他更指出,其实在两件物体之间根本不需保持任何形式的连接,只要物体间相距不超过3毫米。

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研究人员认为,真正的原因是这种大小的含水珠子具有合适的折射率,可以捕捉微波,从而在两半葡萄间的接触点放大微波,产生高度聚焦,形成大约1毫米左右的热点。一旦热点形成,强烈的电磁场就会将能量转移到葡萄里的离子上,从而激发出炙热的等离子气体——类似于闪电和恒星中的物质状态。

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所以以后用微波炉热菜的时候,千万不要把两个鹌鹑蛋放进去一起加热,当心微波炉激发等离子体爆炸。算了,最后这一段大家都当没有看见,我也没有说过,好奇害死猫。不写了,我去买鹌鹑蛋了,对了,这个季节还有没有葡萄卖呢?

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。