لا تجرب هذا في المنزل: خطر الانفجار لتسخين العنب في الميكرويف
من المعروف أن وضع المعدن في الميكروويف سوف يتسبب في تطاير الشرر، لكن هل تعلم أن وضع العنب في الميكروويف يمكن أن تكون له نتائجُ أكثر انفجارًا؟
مع كونِ العنب فاكهةً لذيذةً صغيرة الحجم يمكن قضمها وتناولها بشكل ممتع، فإنه يحتوي أيضًا على سر خطير: يمكن أن يؤدي تسخينه بالميكرويف إلى إنشاء عرضِ ألعابٍ نارية مُصغَّر وإلى انفجار البلازما.
لا تجرب هذا في المنزل: سوف ينفجر
لقد تمّ توثيق هذه الظاهرة مرارا وتكرارا على موقع يوتيوب. عندما تقطع حبة عنب إلى نصفَين تقريبًا - مع ترك جزء من القشرة التي تربط بين الجانبين المقطوعين - ثم تسخّنها في الميكروويف، ستشهد هذه الفوضى، والتي هي في الأساس تكوّن بلازما.
قراءة مقترحة
المقصود بالبلازما هنا ليس بلازما الدم، بل حالة فيزيائية مختلفة تمامًا: غاز متأيِّن يُعدّ الحالة الرابعة للمادة.
تمييز معنى البلازما في التجربة
قد تبدو كلمة البلازما مرتبطة بتدفق البلازما عبر أوعية الدم البشري.
في هذه الحالة، البلازما هي غاز متأيِّن يتكوّن عندما يتحول الغاز إلى بلازما بفعل التسخين.
إذا كنت تريد فكرة عن مدى حرارة البلازما، فكِّر في هذا: شمسُنا وسُدُمُنا الكونيّة (سُحُبٌ بين النجوم) وبرقُنا كلّها في حالات البلازما. هذا النوع من الحرارة يمكن أن يسبب ضررًا كبيرًا يتجاوز الإفراطَ في طهي العنب، حيث يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تدميرِ أفرانِ ميكروويف، وإلى حرائق، وحتى إلى تلفِ ممتلكاتٍ في الحالات القصوى. لذا، من الأفضل -ربّما- ألّا تحاول إعادة إنشاء نهاية العالَم الصغير هذه في المنزل.
العلم وراء انفجار الفاكهة
قام الدكتور ديريك مولر، الفيزيائي ومُنشِئ قناة اليوتيوب العلمية "Veritasium"، برفْع مقطع فيديو رائع على المنصة في عام 2011 حيث أظهر وزميلُه الفيزيائي الدكتور ستيف بوسي ظاهرة تحول الفاكهة إلى كرة نارية.
لسوء الحظ، فإن التفسير الذي يقدمه مولر في هذا المقطع حول سبب "انفجار" العنب في الميكروويف ليس مفصلاً للغاية - في ذلك الوقت، لم يكن أحد يعرف سبب حدوث هذه الظاهرة. لكن الأمرَ تغيّر في عام 2019 عندما بدأ بعض العلماء الفضوليين من جامعة إلينوي في أوربانا شامبين بإجراء تجارب من أجل الكشف عن الحقيقة وراء سبب نشوء البلازما عن طريق تسخين العنب بالميكرويف، ونشروا النتائج التي توصلوا إليها في دراسةٍ في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences . وكما ذكروا، "إن تكوين البلازما يرجع إلى البقع/اللطخات الساخنة الكهرمغناطيسية الناشئة عن التفاعل المشترك لتجاوبات Mie الرنينيّة (تجاوبMie الرنيني هو نوع من ظاهرة التبعثر الكهرمغناطيسي يحدث عندما تتآثر موجة كهرمغناطيسية مع جسيمات أكبر من الطول الموجي للموجة) في الكرات المنفردة."
يمكن تبسيط الوصف التقني في سلسلة قصيرة: يتفاعل الحقل الكهرومغناطيسي لكل نصف من العنب مع الآخر، ثم تتركز الطاقة وتظهر البقعة الساخنة التي تقود إلى الشرارة والبلازما.
مسار تشكّل الشرارة داخل العنب
تسخين العنب شبه المنفصل
عندما يتم طهي العنب شبه المنفصل في الميكروويف، يبدأ الحقل الكهرومغناطيسي لكل قطعة بالتفاعل مع الأخرى.
تراكم الطاقة
هذا التفاعل يخلق كمية كبيرة من الطاقة الكهرمغناطيسية بين النصفَين.
حركة سريعة في منطقة القشرة
تبدأ قشرة العنب التي تربط بين الجانبين والجزيئات الموجودة في المنطقة بالتحرك بسرعة فائقة.
بقعة ساخنة ثم بلازما
تتكوّن بقعة ساخنة تُشعل شرارة وتؤدي إلى البلازما.
تأثير الميكروويف على العنب
إذن، لماذا يحدث هذا التأثير فقط في الميكروويف؟ ولماذا يحدث ذلك لأنواع مختلفة من العنب؟ قام الدكتور ديريك مولر بعمل فيديو لاحق في عام 2019 ليجيب على كلا السؤالَين. وكما يوضِّح، فإن الموجات المكرويّة تُولِّد الحرارةَ من خلال الإشعاع. داخل الجهاز، تبلغ أطوال موجات الميكروويف التي تدور في الهواء حول العنب حوالي 12 سم، ومع ذلك، فإن الأطوال الموجية داخل العنب أصغر بكثير - حوالي 1.2 سم، وهو ما يعادل مقاسَ الفاكهة تقريبًا.
12 سم مقابل 1.2 سم
هذا الفرق بين طول موجات الميكروويف في الهواء وداخل العنب يساعد على تفسير سبب احتجاز الأشعة داخل الفاكهة.
يمكن أن تؤديَ الاختلافاتُ في الحجم وحقيقةُ أن الضوء يمكن أن ينتقل بسرعة في العنب إلى احتجاز أشعة الميكروويف داخل الفاكهة. يؤدي تسخين العنب في الميكروويف إلى توليد الحرارة من الداخل إلى الخارج، وليس من الخارج إلى الداخل، وهو عكس ما يحدث مثلاً عندما تقوم بتسخين الفطائر الجاهزة من ماركة Hot Pocket في الآلة: حيث يسخن السطح الخارجي أولاً ثم تجد الحرارةُ طريقَها إلى الداخل )ولهذا السبب، في بعض الأحيان، يمكن أن يظلّ الجزءُ الداخلي من الطعام باردًا إذا لم يُمنح الوقت الكافي).
ومع ذلك، عندما تقطع حبة عنب بحيث تغدو مفتوحةً بالكامل تقريبًا، تتمتع الأشعةُ بحريّة الحركة، وتولد الحقولُ الكهرمغناطيسية حرارةً كافية لتأيين الهواء. يمكن لهذه الأيونات المتكوِّنة حديثًا أن تستهلك المزيد من الطاقة (أي تصبح أكثر سخونة)، مما يؤدي إلى حدوث شرارات وإلى تشكّل بلازما ساخنة دخانيّة.
لذا، بدلاً من ذلك، استمتع -ربما في المرة القادمة- فقط بالعنب البارد - فهو أكثر أمانًا.