重要的事情先说三遍：不要模仿！不要模仿！不要模仿！不到8秒内，两枚葡萄碰在一起的地方，就会形成高温等离子体（plasma），喷出炽热的烈焰。你不但会失去你的葡萄，还很可能失去你的微波炉、厨房、甚至房子……很早以前就有国外网友发现了这一情况——虽然什么样的人才会把葡萄放到微波炉里去加热呢？但是世上口味千千万，人类就是很多样。有物理学家认真研究了这种现象的原理 ，论文发表在PNAS杂志上。研究者用的是直径在14~20毫米的圆形葡萄。发现凡是葡萄这么大小的含盐含水物体都有类似风险：两颗圣女果也会。两枚鹌鹑蛋也会。两枚特别大的蓝莓也会。物质存在的状态有四种——固态，液态，气态，和等离子体。简单地说，气态物质接受大量能量后，就可以变成等离子体。太阳里面就充满了等离子体，地球上的闪电、极光、静电火花等，也都是等离子体。这么高大上的等离子体，为什么用微波炉加热葡萄就能产生呢？用过微波炉的人都知道，微波炉加热是不均匀的，总有些特别热的“热点”。“热点”的具体位置在哪里？要看微波波长，食物的形状和厚度，以及水、脂肪、糖等极性分子的分布。用微波炉加热鸡蛋很容易爆炸，就是因为鸡蛋这个形状的，热点恰好在内部，内部过热了，鸡蛋就容易爆开，造成一片狼藉甚至人员受伤。而“两个挨在一起的葡萄”这种形状，配合2.4GHz微波炉的波长，恰好就能造出一个超级热点。微波被困在了这两颗葡萄组成的“陷阱”里，最后，球体间的接触点在几毫米的厚度内产生一个极其强大的电场，把集中起来的能量传递给葡萄里天然存在的钠离子钾离子，于是产生了等离子体，放出耀眼的光芒……研究者还尝试了把葡萄一切两半，但留一点点皮连在一起微波加热，同样产生了等离子体。葡萄大小的泡过氯化钠盐水的两颗聚丙烯酸钠水凝胶珠子（sodium polyacrylate hydrogel beads ），挨在一起也产生了等离子体。要完成这一壮举，一要有水，二要有盐，三是盐水球的大小很关键。葡萄这种大小正好。太大的，比如两颗大西红柿，能量比较分散，不能集中成一个足够小的“热点”。太小的，比如两颗豌豆，那么内部“捕捉”到的能量又不够。葡萄偏偏不大不小，刚好能造成这种物理奇观。研究者还用高速摄影，拍下了葡萄与水凝胶珠子产生等离子体的瞬间 ：
此外，热成像摄影也显示，当放入两颗大小正好的水凝胶时，在接触处可以产生一个超强热点：
原论文补充材料Movie S5
再次强调，不要模仿。整个实验过程里，有许多微波炉受到了伤害。物理学家们给这些为科学献身的微波炉起了名字,什么乔治一世，乔治二世，耶稣，阿伯特，托马斯……简直是微波炉的尸山血海……
总而言之，不建议在家里重复此实验。请大家忍住自己发痒的爪子。记住微波炉、葡萄和房子都是弥足珍贵的存在。看看就好，不要动手。
哦对了，加热单颗葡萄不会产生等离子体。所以如果你只是想尝尝微波后的葡萄是什么味道，还是可以比较安全地做到的。翻译：游识猷
编译来源：Hamza K. Khattak, Pablo Bianucci, and Aaron D. Slepkov, Linking plasma formation in grapes to microwave resonances of aqueous dimers , PNAS. 2019. DOI: 10.1073/pnas.1818350116
