Что будет, если положить виноград в микроволновку

Если положить в микроволновку две виноградины рядом, между ними загорается светящийся шар плазмы. Именно поэтому виноград входит в число продуктов, которые нельзя греть в микроволновке. Годами считалось, что дело в кожице. Физики выяснили, что энергия волн собирается в узком зазоре между ягодами, в точке размером около миллиметра.

Искрящийся виноград в микроволновке

Опыт из роликов: разрезанная ягода и огненный шар

Сам трюк простой. Виноградину режут почти пополам, чтобы половинки держались только на тонкой полоске кожицы, кладут в микроволновку и включают её. Через несколько секунд между половинками загорается яркий шарик и слышен треск.

Читайте также: Виноградные косточки могут уничтожить старые клетки и увеличить длительность жизни

Таких видео в интернете сотни, но научное объяснение появилось только в 2019 году. И оно сильно расходится с тем, что обычно рассказывают авторы роликов.

Отрывок из видео с виноградинами в микроволновке

Кожица оказалась ни при чём

Долгое время думали, что кожица работает как провод. По этой версии, микроволны гонят по ней ток, он упирается в тонкую перемычку, и там проскакивает искра. Объяснение звучало убедительно, и его повторяли из ролика в ролик.

Проверить его взялись канадские физики Хамза Хаттак, Пабло Бианучи и Аарон Слепков из университетов Трент, Конкордия и Макмастера. Слепков впервые увидел этот опыт ещё студентом, а всерьёз изучал его с 2013 года. В 2019 году команда опубликовала статью в научном журнале PNAS. Главный вывод: перемычка вообще не нужна.

Плазма вспыхивала и между двумя целыми ягодами, и между гелевыми шариками, у которых никакой кожицы нет. Касаться друг друга им тоже необязательно: хватает зазора до трёх миллиметров. Учёные снимали опыт тепловизором, то есть камерой, которая показывает температуру, и строили компьютерную модель. По их результатам, разрез нужен лишь затем, чтобы две половинки оказались рядом, а кожица просто удерживает их на месте.

Эта тема до сих пор вызывает много споров. Присоединяйтесь к обсуждению в нашем Telegram-чате!

Ягода с водой работает как ловушка для волн

Виноград почти целиком состоит из воды, а в воде микроволны заметно замедляются. В печи длина волны около 12 сантиметров, но внутри ягоды она становится гораздо короче. По оценке авторов, примерно такой же, как размер самой виноградины.

Из-за этого ягода работает как ловушка для волн: волна много раз отражается внутри и накапливает энергию. Физики называют такое устройство резонатором. Тепловизор это подтвердил: одиночная виноградина нагревается изнутри, сильнее всего в центре.

Когда рядом лежат две ягоды, их ловушки работают вместе, и энергия собирается в крошечном участке между ними. Его размер около сотой доли длины волны, то есть примерно миллиметр. Именно там камера показывала самую высокую температуру.

В этом и состоит главная странность. Обычно волну не получается собрать в пятно намного меньше её собственной длины, а здесь пятно вышло примерно в 100 раз меньше.

Вам будет интересно: Почему темный и светлый изюм разные, если виноград один

Соль из виноградного сока зажигает плазму

Плазма — это газ, атомы которого потеряли часть своих электронов. Такой газ светится и нагревается. В зазоре между ягодами поле становится настолько сильным, что вырывает электроны у растворённых в соке солей натрия и калия. По данным авторов, именно эти частицы и поджигают плазму над ягодами.

Ни металл, ни какие-то особые добавки для этого не нужны. Хватает трёх вещей:

• воды внутри ягоды;
• солей из сока;
• небольшого зазора между двумя ягодами.

Поправка 2021 года: искры без резонанса

Однако и объяснение с ловушкой для волн оказалось неполным. В 2021 году группа физика Кво Рэя Чу опубликовала в журнале Physics of Plasmas работу с другой версией. Учёные взяли два гелевых шарика радиусом 7 миллиметров и поместили их в поле частотой 27 мегагерц. Это примерно в 90 раз ниже, чем в микроволновке, и при такой частоте шарики не могут работать как ловушки для волн. Но искры всё равно появились.

Прозрачные шарики на стеклянной пластине в лаборатории

По версии этой группы, искру вызывает электричество в самом зазоре. Поле слегка сдвигает электроны внутри молекул воды. Из-за этого на сторонах шариков, обращённых друг к другу, копятся противоположные заряды, и они усиливают друг друга. Расчёты и опыты показали, что поле в зазоре вырастает от 100 до 1000 раз.

В главном обе версии сходятся. Ягоды должны лежать рядом, а узкий зазор между двумя телами с водой усиливает поле настолько, что оно пробивает воздух.

Опыт портит магнетрон и грозит пожаром

Исследователи из группы Аарона Слепкова, опубликовавшей работу 2019 года, советуют не повторять такие опыты дома. За годы экспериментов в их лаборатории вышло из строя несколько микроволновок. Слепков объяснял, что если долго включать печь почти без нормальной нагрузки, всего с парой виноградин внутри, это может постепенно повредить магнетрон — деталь, которая создаёт микроволны. Кроме того, возникающий разряд способен привести к возгоранию.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

Микроволновка рассчитана на то, что волны поглотит еда. Внутренние детали от брызг прикрывает слюдяная пластина, а постоянная искра в камере в эту схему не заложена. Печь вообще иногда греет не то, что мы ожидаем: например, тарелка порой нагревается сильнее самого блюда.