Един загадъчен кухненски експеримент шества из интернет в продължение на години -срязано наполовина гроздово зърно в микровълнова фурна искри и изхвърля плазма.

Плазмата се образува, когато газ се загрява и йонизира, освобождавайки електрони. Озадачаващата огнена гледка събра милиони мнения онлайн и някои експертни мнения, но без нито едно да се основава на официални изследвания.

Доскоро. Сега най-сетне екип от трима физици смята, че е разбрал какво се случва, разказва ScienceAlert. 

Една наскоро публикувана статия в списание PNAS на екип от трима физици, е първото рецензирано проучване по темата, а резултатите показват, че най-популярното обяснение, представено от интернет-експертите, вероятно е неправилно.

През годините няколко онлайн коментатора предположиха, че гроздето създава плазма, тъй като енергията в микровълновата фурна зарежда електролити в тяхната богата на вода вътрешна среда. 

Смята се, че това води до поток от енергия между двете части на гроздето - напрежение, което преминава през кожата като електрически проводник. Когато се събере достатъчно енергия произвежда искра от плазма - йонизиран газ, който излъчва светлина - в кожата, свързваща двете половини.

Авторите на новото изследване показаха, че има грешка в това обяснение. Оказва се, че връзката, един от ключовите компоненти на теорията, изобщо не е необходима. Изследователите записват подобно изригване на плазма и когато в микровълновата фурна са две цели гроздови зърна на разстояние не повече от три милиметра.

_{Khattak et al., PNAS, 2019}

Дори кожата на гроздето, за която се предполагаше, че носи цялата тази енергия, не се оказа необходима. Когато плодът бе заменен с две перли  хидрогел, изследователите видяха същите искри.

Всъщност, това би се случило с почти всяка сфера, стига да има в нея достатъчно вода. Екипът повтори плазмените искри с помощта на цариградско грозде, големи къпини и дори пъдпъдъчи яйца.

„Гледката на парченце плод, което избухва в пламъци в микровълнова фурна, е вълнуваща и запомняща се“, пишат авторите. "Заради това предишното внимание бе съсредоточено върху самата плазма, а не върху източника на искрене".

Комбинирайки термично изображение с компютърни симулации, новото изследване пренасочи вниманието ни към основното - това, което нашите очи не могат да забележат.

Резултатите разкриват, че когато две цели зърна грозде се докоснат в микровълновата печка, се създава връзка между тях, която води до "гореща точка" на енергията на мястото на контакта. Именно в този момент изследователите записват най-високите температури и разпределението на най-големите енергии.

^{Khattak et al., PNAS, 2019}

Термокамерите разкриват гореща точка между зърната грозде от натрупване на електромагнитна енергия - а не вътре в тях, където предсказваше обяснението от интернет.

Това доведе до ново обяснение: Когато двете зърна грозде са близо едно до друго в микровълнова фурна, вълните, които поглъщат, се връщат назад-напред в малкото пространство между тях, създавайки все по-мощно електромагнитно поле. Това продължава, докато електромагнитното поле не стане толкова силно, че да нагнети близките електролити, които след това избухват с кратка експлозия на огнена плазма, съобщават изследователите, цитирани от Science.

"Абсорбцията на микровълните от водата служи за потискане на вътрешните режими и позволява образуването на горещи точки в диапазон от размери на зърната", заключават авторите.

"Ако вземеm две от тези зърна грозде и ги доближим едно до друго, това, което се случва е, че вече нямаме независима система, а система, където тези две - да ги наречем, резонатори [cavity] - общуват помежду си", обяснява за NewScientist Томас Волз (Thomas Volz) от Университета Маккуори, Сидни, неучаствал в изследването.

Когато зърната се докоснат, те могат да обменят енергия. Тези горещи точки започват да се натрупват между двете зърна грозде и микровълните интерферират помежду си, за да образуват много по-горещо и по-енергийно плътно място, отколкото биха формирали независимо.

Поставянето им едно до друго фокусира енергията в много малко място, което е достатъчно за йонизирането на натрия и калия в гроздето и запалване на плазмата, пояснява Волз.

Интернет може най-накрая да има някои отговори, но когато една загадка се реши от науката, тя често се заменя с друга. По време на това изследване например изследователите забелязват, че двете зърна грозде необяснимо и многократно се сблъскват едно с друго.

И с всяко ново разгадано парче от пъзела се приближаваме до познанието как дължината на вълната на светлината работи на наномащаб.

Тази находка може да има приложения извън фокусите с грозде, като например при проектирането на универсална микровълнова антена. Ако разберем как да се фокусира енергията на входящите вълни може да открием по-слаби сигнали.