二十多年來，數(shù)百萬科學(xué)好奇的觀眾被在線視頻所吸引，這些視頻顯示葡萄在微波爐中閃閃發(fā)光并創(chuàng)造燈光秀?？茖W(xué)家和評(píng)論家提出的理論解釋了為什么會(huì)發(fā)生這種情況，但加拿大研究人員現(xiàn)在已經(jīng)一勞永逸地解開了這個(gè)謎團(tuán)，并在PNAS雜志中報(bào)道了他們的發(fā)現(xiàn)。

派對(duì)技巧通常包括將葡萄切成近一半，使皮膚在一側(cè)保持完整，然后將其放入微波爐中。幾秒鐘后，輻射點(diǎn)燃了一個(gè)熱點(diǎn)。葡萄在中間點(diǎn)燃，發(fā)出一陣明亮的光或等離子。

一種流行的理論提出，產(chǎn)生火花的熱點(diǎn)的出現(xiàn)是因?yàn)槠つw來回傳導(dǎo)電子。

蒙特利爾康考迪亞大學(xué)的共同作者Pablo Bianucci說，葡萄的兩半被認(rèn)為就像一個(gè)無線電的“偶極天線”，將微波轉(zhuǎn)換成穿過皮膚橋的電流。該電流最終將產(chǎn)生等離子體。

Bianucci及其同事Hamza Khattak和Aaron Slepkov決定使用熱成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬來測(cè)試這一理論和其他理論。

他們發(fā)現(xiàn)即使沒有皮膚橋也會(huì)發(fā)生這種效果。

“通過進(jìn)一步研究該系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)皮膚不是重要的，而是葡萄就像水球一樣，”Khattak解釋說。

從本質(zhì)上講，這種“大塊光學(xué)”效應(yīng)涉及整個(gè)葡萄，而不僅僅是其表面。并且不需要電流來產(chǎn)生等離子體。

“由于葡萄之間的電磁場(chǎng)放大，產(chǎn)生了等離子體，”Bianucci說。這是由“被困”微波的相互作用引起的。有兩個(gè)葡萄，或兩個(gè)半，是關(guān)鍵。

進(jìn)一步追求這一點(diǎn)，研究人員證明，熱點(diǎn)也是由兩個(gè)由水制成的葡萄大小的無皮水凝膠珠形成的。

這表明完整的皮膚只是將葡萄一半保持在一起。當(dāng)兩個(gè)整個(gè)珠子靠近在一起微波時(shí)，電磁積聚導(dǎo)致珠子彼此碰撞。

研究人員正在進(jìn)一步研究這種振蕩運(yùn)動(dòng)。“我們目前正在研究彈跳行為，如果你保持珠子接觸到引力勢(shì)，”Khattak說。

澳大利亞阿米代爾新英格蘭大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)高級(jí)講師斯蒂芬博西是原始偶極天線理論的倡導(dǎo)者之一。

這個(gè)想法建立在對(duì)稱葡萄一半共振的假設(shè)上，就像傳入的無線電信號(hào)一樣。

“共振意味著當(dāng)一個(gè)特定波長的波撞擊一個(gè)正確大小的物體，使這些波整齊地適合物體內(nèi)部或周圍時(shí)，它會(huì)使波浪非常強(qiáng)烈地振蕩，”他解釋道。

“它就像一個(gè)風(fēng)琴管 - 只有正確波長(或音高)的聲音可以大聲(或強(qiáng)烈)播放，因?yàn)樗鼈冋R地放入器官管的長度。”

根據(jù)博西的說法，他沒有參與的新論文表明，共振仍然存在 - 但比以前猜測(cè)的要簡單得多。

“他們展示了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)和一個(gè)百年歷史的光散射理論，稱為'米氏理論'，當(dāng)兩個(gè)共振葡萄(或分裂葡萄的兩半)靠近在一起時(shí)，它們會(huì)以這樣的方式相互干擾兩半之間的差距極為激烈，“他說。

“微波強(qiáng)度在間隙中足夠高，導(dǎo)致空氣分子'電離' - 這意味著通常圍繞空氣分子中的原子軌道運(yùn)行的一些電子會(huì)從其母原子中被撕掉。

“電子(負(fù)電荷)現(xiàn)在能夠幾乎完全與現(xiàn)在帶正電的母體原子(現(xiàn)在稱為離子)一起移動(dòng)。發(fā)生這種情況的任何氣體(如空氣)現(xiàn)在被稱為“等離子體”。“

該過程的結(jié)果之一是等離子體發(fā)光。

Bianucci說，加拿大研究人員對(duì)水可以使微波的不可見波長非常小這一事實(shí)很感興趣，但它對(duì)可見光沒有同樣的影響。

Khattak解釋說，材料影響光的方式取決于光的波長，這就是你得到彩虹的原因。

“如果我們能找到一種可以減少光波長的材料，就像水對(duì)微波波長的影響一樣，我們可以縮小所有這些以獲得非常小的光點(diǎn)，”他沉思道。