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なぜブドウはマイクロ波で飛ぶ火花を送るのですか?

1995年、アーロン・スレプコフは、プラズマを生成するマイクロ波ブドウの異常な現象を説明するWebサイトを偶然見つけました。 すぐに興味をそそられ、将来のトレント大学の物理学者は、彼のキャリアの中で前進したとき、彼の考えを心の奥底に保ちました。 現在、ほぼ25年後、 Popular MechanicsのJacqueline Detwiler氏は、Slepkovが最初の学術研究を共同で執筆し、熱烈なトリックを詳細に調査したと報告しています。

YouTubeのスタント変換実験のほとんどの繰り返しは、ほぼ半分にカットされたブドウをポップすることから始まりますが、まだ皮膚のストリップによって電子レンジに接続されています。 数秒後、ナタリー・パルレッタはコスモスについて説明し、ブドウは発火し、プラズマの火花を空中に放出します。

National Academy of Sciencesの論文の新しいProceedingsが発表される前は、この反応の背後にある科学を掘り下げるために実際に時間を取った人はいませんでした。 WiredのSophia Chenが書いているように、支配的な仮説では、2つのブドウの半分が仮のアンテナとして機能し、分割された果物を結ぶ皮膚に電流を流していると仮定しました。

NOVA NextのキャサリンJ.ウーは、この火花が、荷電原子で構成されたガスのような物質の状態であるプラズマを生成すると考えられていました。 雷と太陽のコロナに自然に見られるプラズマは、原子の負に帯電した電子を置き換える強いエネルギーバーストの助けを借りて人工的に生成できます。

実際、プラズマの爆発を引き起こすのに、半分にされたブドウもいわゆる「皮の橋」も必要ではない、とモントリオールのコンコルディア大学の研究共著者であるパブロ・ビアヌッチはポピュラーメカニクスに語っています。 代わりに、ビアンッチ、スレプコフ、トレント大学の学部生であるハムザ・ハタックは、大きなブラックベリー、グーズベリー、ウズラの卵、さらにはハイドロゲル水ビーズを含む、ほぼすべてのブドウサイズの水ベースの球体で効果を再現できることを発見しました。

チームは、研究の過程で12個のマイクロ波を燃やしました チームは、研究の過程で12個の電子レンジを焼き尽くしました(Hamza K. Khattak / Trent University)

重要なのは、NOVAのWuによると、少なくとも2つのオブジェクトが互いに直接接触して配置されるようにすることです。 アプライアンスに電力を供給するマイクロ波が接続されたブドウまたは同様のサイズの球形のペアに当たると、エネルギーは平均より小さいスペース、つまりオブジェクトが出会うミリメートル幅のポイントにエネルギーを集中させ、問題の電気火花を生成します。

Discover誌のNathaniel Scharpingは、フルーツの爆発を見る別の方法の概要を説明します。彼が指摘するように、ブドウの直径はマイクロ波の波長とほぼ一​​致し、果物の内部にマイクロ波を「閉じ込める」完璧な嵐を生み出します。 閉じ込められたエネルギーが2つのブドウの交点にホットスポットを形成すると、すぐに熱が蓄積してプラズマが生成されます。

アトラスオブスキュラのアンユーバンクは、電子レンジでブドウを温めるという一見良性の性質にもかかわらず、大幅に修正されたマイクロ波、熱画像技術、コンピューターシミュレーションの助けを借りて研究に数年を費やしたと書いています。 合計で、科学者たちは驚異的な12のマイクロ波で燃え尽きました。 ( Ars TechnicaのJennifer Oulletteが説明しているように、ほとんど空のマイクロ波を操作すると、十分な量の「吸収されていない放射にダメージを与えます。」)

この研究の意味は一見取るに足りないように見えるかもしれませんが、Ewbankはこの研究がナノフォトニクスの急成長分野、または非常に小規模な光の研究を促進するのに役立つと指摘しています。 これは、 ポピュラーメカニクスのデトワイラーが追加するように、順番に、手術、宇宙旅行、国家安全保障に影響を与える可能性があります。

一方、Slepkov、Bianucci、およびKhattakの調査結果は、特定の食品(NPRのErin Rossによると、ケール、インゲン、ニンジンが電子レンジでスパークすることが知られている野菜の1つである)がスピーディに電気反応する理由のより広範な問題を解明するかもしれません加熱プロセス。

それでも、 NOVAのWuは警告しています。読者が自宅でこの種の実験を再現しようと積極的に奨励している科学者はいません。

「電子レンジの上部に穴を開けないように注意する必要があります」とKhattakはWuに語ります。 「つまり、試してみることもできますが、お勧めしません。」

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