近期，“两粒葡萄不能放进微波炉”，刷爆了微信。不敢做实验，做个仿真看看？

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:32

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近期，“两粒葡萄不能放进微波炉”，刷爆了微信。有图有真相，看现场：

这恐怖气氛，感觉三体人来了

做为国内顶尖的电子网站EDA365，不敢做实验，怕把实验楼点着了。
仿真总还是敢做的吧！

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 09:04

新研究证明，连接本身根本不是必需的。只要两颗完整的葡萄相距不超过3毫米，研究人员就观察到了类似的等离子体喷发。甚至连葡萄皮本身都不是必要的。如果用两个无皮水凝胶珠代替葡萄，研究人员也观察到了火花闪电带冒烟。

实际上，只要水量足够，几乎任何球形物体都可以。该团队使用了醋栗、大黑莓甚至鹌鹑蛋，统统复现了等离子体现象。

作者写道：“观察一块水果在微波炉中迸发出的火焰是令人兴奋和难忘的经历。因此，之前的重点都跑偏了，不该是等离子体本身，而是火花的来源。”

新研究将我们的注意力重新集中在关键之处——我们肉眼无法直接观察到的事实。

当两颗完整的葡萄在微波炉中接触时，研究人员记录下了最高温度和能量的分布。

作者解释说，微波炉辐射的微波波长和葡萄的大小，恰好使能量聚焦到了接触部位。能量在极小范围内产生强大的电场，使附近液体中离子变成等离子体，发出炫目的光。

最终，互联网上知名的神秘现象有了一个权威点的解释，但是每当科学解答了一个谜团时，常常又会冒出新的谜团。例如，在这项特殊的研究中，研究人员注意到两粒葡萄莫名其妙地一再碰撞。

下一步就是要弄清其中的原因，而且每攻克一个难题，我们都会更好地了解纳米尺度的光波长能产生哪些奇特的现象。

论文 PNAS. 2019. DOI: 10.1073/pnas.1818350116。

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 09:54

简单来说，这是一种在微波频率下的结构共振(morphology-dependent resonances(MDRs))，也是米氏共振的一种现象，即电磁波波长和微粒的半径接近时的一种现象。

葡萄的尺寸和微波的波长比较接近，微波和葡萄就会发生相互作用(near-field effects of resonant interactions)，当两个葡萄靠的足够近时，在近场条件下，电磁波会集中分布在
两个葡萄中间，当电磁场的能量密度足够高时，就能够发生电离，产生等离子体。

观察葡萄和水球的光谱，可以看到钠和钾的特征线，表明发光的元素主要是葡萄中的钠和钾或者水球中的钠(水中含有NaCl)。

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:50

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（mm）。

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:35

看看魔法水晶球：

hotice · 发表于 2019-2-26 08:37

本帖最后由 hotice 于 2019-2-26 08:38 编辑

我也来点把火：

啊？火太旺，烧成黑炭了。

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:43

这家伙说的太可怕，仿佛隐喻着什么，不敢细想。

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:46

百度1：
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。”

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:47

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。

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:48

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。

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 08:49

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。
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。

从无到有 · 发表于 2019-2-26 08:59

坐等版主更新

nowell · 发表于 2019-2-26 09:03

本帖最后由 nowell 于 2019-2-26 09:04 编辑

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 09:11

看到电磁波环境中的两粒葡萄挨在一起，就想起下面的照片：

锥天线

基站天线振子，电流密度分布：

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 09:35

看看老外们，科学研究的态度是这样子的：

汪洋大海 · 发表于 2019-2-26 09:36

红外热成像仪？

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近期，“两粒葡萄不能放进微波炉”，刷爆了微信。不敢做实验，做个仿真看看？

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