微波炉+葡萄=人造太阳?

2019年02月21日 08:54:49
来源: 《中国科学报》 作者: 唐一尘

  曾几何时,葡萄成了YouTube上的“大明星”。在大量的视频中,“厨房科学家”把一颗葡萄切成两半,只留下连接两边的一小块皮,然后把它放进微波炉。几秒钟后,火花迸发。现在,物理学家认为他们知道了“火花四射”的原因。

  常见的解释是:水分过多的葡萄会阻碍微波炉发出的能量波,因为微波的波长和葡萄的直径差不多。这些能量开始为葡萄内部的电解质充电,然后电解质从葡萄的一半流向另一半。这里,连在一起的葡萄皮充当了电线,并在电流流过时获得能量。

  电流很快通过葡萄皮,导致带电荷的电解质试图从葡萄的一半跳到另一半,并将周围的空气增压为明亮的等离子体耀斑——与构成太阳射线和荧光灯灯光的物质的发光状态相同。

  早些时候,科学家就发现,只要葡萄之间的距离保持在3毫米以内,一对葡萄也可以产生等离子体。研究人员说,如果葡萄可以在不带皮的情况下产生等离子体,那么所需能量必须以另一种方式积累。

  为了验证相关假设,研究人员将葡萄放入微波炉中,并用热相机拍下了微波炉内部变化。

  热照相机视频显示,葡萄之间有一个热点,这是由于电磁能量的积累,而非来自葡萄内部(有人预测能量源于葡萄内部)。这让物理学家得出了一个新的解释:当两颗葡萄在微波中靠得很近时,所吸收的波在它们之间的微小空间中来回弹跳,并形成一个越来越强大的电磁场。

  研究人员近日在美国《国家科学院院刊》上发表报告称,这一过程会持续下去,直到电磁场变得十分强大,以至于它会给附近的电解质增压,这些电解质随后会在炽热等离子体的短暂爆炸中喷射出来。

  除了会损坏微波炉,研究人员称,如果使用合适的材料,他们的发现有一天可以扩展到捕捉和集中可见光波长,用于纳米显微镜。

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网站编辑 - 孙思清