(警語:若要嘗試請注意安全)

微波爐有許多使用限制,生雞蛋、水果就不建議用微波加熱。要是拿微波爐去加熱剝皮的葡萄,會出現奇特的火焰,這個現象被發現之後一直沒有完整的科學解釋,直到最近,物理學家阿倫‧史萊普科夫(Aaron Slepkov)在反覆實驗後終於得到滿意的結論。

大眾機械(popular mechanics)人們什麼時候發現拿微波爐加熱剝皮葡萄,會出現離子化火焰已不可考,但是早在1990年代這類的影片已經流傳了很多,在網路發達以後,網上的實驗影片就更多了。一般的實驗步驟是這樣:一顆葡萄要對半切開,然後兩半連結的葡萄皮不能斷,放到微波爐裡加熱,就會看到葡萄出現噴焰般的火花。

史萊普科夫用自製的水凝膠球做實驗,也出現火花。(圖/Trent University)
史萊普科夫用自製的水凝膠球做實驗,也出現火花。(圖/Trent University)

過去的理論認為,葡萄是富含鉀、鈉離子的水果,所以在微波環境下,它的共振熱度會比較高,同時連接兩個葡萄半球的一小塊皮,會更集中產生鉀鈉離子,導致它們迸發出火焰。然而這個解釋並不正確。

史萊普科夫是加拿大特倫特大學(Trent University)的物理學家,他在1995年首次看到這個現象,對此感到非常著迷,立志以後要研究「瘋狂科學」。史萊普科夫說,「發現一塊水果在微波爐中迸發出的火焰,那令我興奮和難忘。」

微波爐中的葡萄

在他拿到學位並且有了教職之後,成立瘋狂科學:好奇心驅動研究室(Mad Science :curiosity-driven inquiry),而微波葡萄就稱為「微波生物光子學」。

在犧牲無數的葡萄(和12台微波爐)之後,他認為原本的解釋是錯誤的,葡萄火焰的關鍵不在「皮橋」,而是兩個相接近、圓型的、含大量電解質的含水球,可能才是重點,他以兩個完整的葡萄、櫻桃、鵪鶉蛋,或自製的水凝膠珠、可以複製相同的效果。

史萊普科夫說,這種現像是由含鈉和鉀的帶電分子引發,微波爐開啟後,電磁共振效應對高解質的含水球特別有效,會強化微波的效果,然而球型卻會把這些微波把包裹不會散逸,使內部的微波強度提升,需要找一個出口,也就是兩球相接處,於是此處的微波更強,把原來溶於水中的鉀鈉離子,直接升到離子態,變成離子火焰的型式,就和閃電是類似的。

Whole grape dimer plasma in commercial microwave oven 2017

文章來源:Scientists Finally Figured Out Why Grapes Spark in the Microwave

(中時電子報)

#葡萄 #微波爐 #離子 #火焰