Why can't you put metal in a microwave? - Aaron Slepkov

المترجم: Hani Eldalees

American engineer Percy Spencer developed World War II RADAR technology

قام المهندس الأمريكي بيرسي سبنسر بتطوير تقنية RADAR الخاصة بالحرب العالمية الثانية

that helped detect Nazi airplanes—

والتي ساعدت في اكتشاف الطائرات النازية -

but it would soon have other surprising applications.

ولكن سرعان ما سيكون لها تطبيقات أخرى مفاجئة.

One day in 1945, Spencer was standing near a RADAR instrument

في أحد الأيام في عام 1945، كان سبنسر يقف بالقرب من أداة RADAR

called a magnetron,

تسمى المغنطرون،

a device that produced high-intensity microwaves that could reflect off planes.

وهو جهاز ينتج موجات ميكروويف عالية الكثافة يمكن أن تنعكس عن الطائرات.

Suddenly, he noticed that the candy bar in his pocket had melted.

فجأة، لاحظ أن قطعة الحلوى في جيبه قد ذابت.

He exposed other things to the magnetron and, sure enough,

كشف أشياء أخرى للمغنطرون، وبالتأكيد،

popcorn kernels popped,

انفجرت حبات الفشار،

and an egg—well— exploded onto a colleague.

وانفجرت بئر بيضة على زميل له.

Soon after, the first microwave oven became available,

بعد فترة وجيزة، أصبح فرن الميكروويف الأول متاحًا،

operating using the very same technology.

ويعمل باستخدام نفس التكنولوجيا.

So, how does it work?

إذن، كيف يعمل؟

All light energy travels in waves of oscillating electric and magnetic fields.

تنتقل الطاقة الضوئية في موجات من المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتأرجحة.

These oscillations span a range of frequencies

تمتد هذه التذبذبات على نطاق من الترددات

comprising the electromagnetic spectrum.

التي تشمل الطيف الكهرومغناطيسي.

The higher the frequency, the more energetic.

كلما زاد التردد، زادت الطاقة.

Gamma rays and X-rays have the highest frequencies;

تتمتع أشعة جاما والأشعة السينية بأعلى الترددات؛ أما

microwaves and radio waves, the lowest.

الموجات الدقيقة وموجات الراديو فهي الأقل.

Generally, light’s oscillating electric field exerts forces on charged particles,

بشكل عام، يمارس المجال الكهربائي المتذبذب للضوء قوى على الجسيمات المشحونة،

like the electrons in a molecule.

مثل الإلكترونات في الجزيء.

When light encounters polar molecules, like water,

عندما يصادف الضوء جزيئات قطبية، مثل الماء، يمكن أن

it can make them rotate,

يجعلها تدور،

as their positive and negative regions are pushed and pulled in different directions.

حيث يتم دفع مناطقها الإيجابية والسلبية وسحبها في اتجاهات مختلفة.

The frequency the light is traveling at

يحدد التردد الذي ينتقل به الضوء

also determines how it interacts with matter.

أيضًا كيفية تفاعله مع المادة.

Microwaves interact strongly with the water molecules found in most foods.

تتفاعل الموجات الدقيقة بقوة مع جزيئات الماء الموجودة في معظم الأطعمة.

Essentially, they make the molecules jostle against each other,

في الأساس، تجعل الجزيئات تتزاحم مع بعضها البعض،

creating frictional heat.

مما يخلق حرارة احتكاكية.

Household microwave ovens are fitted with cavity magnetrons.

أفران الميكروويف المنزلية مزودة بمغناطيسات التجويف.

When you activate a microwave oven,

عندما تقوم بتنشيط فرن الميكروويف، يقوم عنصر

a heated element within the magnetron ejects electrons,

ساخن داخل المغنطرون بإخراج الإلكترونات،

and a strong magnet forces them to spiral outwards.

ويجبرها المغناطيس القوي على الدوران نحو الخارج.

As they pass over the magnetron’s metallic cavities,

أثناء مرورها فوق التجاويف المعدنية للمغنطرون،

the electrons induce an oscillating charge,

تحفز الإلكترونات شحنة متذبذبة،

generating a continuous stream of electromagnetic microwaves.

وتولد تيارًا مستمرًا من الموجات الدقيقة الكهرومغناطيسية.

A metal pipe directs the microwaves into the main food compartment,

يقوم أنبوب معدني بتوجيه أجهزة الميكروويف إلى حجرة الطعام الرئيسية،

where they bounce off the metal walls

حيث ترتد عن الجدران المعدنية

and penetrate a few centimeters into the food inside.

وتخترق بضعة سنتيمترات إلى الطعام بالداخل.

When the microwaves encounter polar molecules in the food, like water,

عندما تواجه الموجات الدقيقة جزيئات قطبية في الطعام، مثل الماء،

they make them vibrate at high frequencies.

فإنها تجعلها تهتز بترددات عالية.

This can have interesting effects depending on the food's composition.

يمكن أن يكون لهذا تأثيرات مثيرة للاهتمام اعتمادًا على تركيبة الطعام.

Oil and sugar absorb fewer microwaves than water,

يمتص الزيت والسكر عددًا أقل من أجهزة الميكروويف مقارنة بالماء،

so if you microwave them alone, not much happens.

لذلك إذا كنت تستخدمهما في الميكروويف بمفردهما، فلن يحدث الكثير.

But when microwaves encounter a marshmallow,

ولكن عندما تواجه أجهزة الميكروويف المارشميلو،

they heat the moisture trapped within its gelatin-sugar matrix,

فإنها تسخن الرطوبة المحتبسة داخل مصفوفة الجيلاتين والسكر،

making the hot air expand and the marshmallow puff.

مما يؤدي إلى تمدد الهواء الساخن ونفث المارشميلو.

Butter is essentially a suspension of water droplets in fat.

الزبدة هي في الأساس عبارة عن معلق لقطرات الماء في الدهون.

When microwaved, the water rapidly vaporizes,

عند وضعه في الميكروويف، يتبخر الماء بسرعة،

making the butter melt quickly— and sometimes, a bit violently.

مما يجعل الزبدة تذوب بسرعة - وأحيانًا بعنف بعض الشيء.

So microwaves heat food molecules mechanically, through friction—

لذا تقوم أجهزة الميكروويف بتسخين جزيئات الطعام ميكانيكيًا، من خلال الاحتكاك -

but they don't alter them chemically.

لكنها لا تغيرها كيميائيًا.

Soup heated in the microwave is molecularly indistinguishable

لا يمكن تمييز الحساء الذي يتم تسخينه في الميكروويف جزيئيًا

from soup heated using a stove or oven.

عن الحساء الذي يتم تسخينه باستخدام موقد أو فرن.

The term “microwave radiation” can be alarming.

يمكن أن يكون مصطلح «إشعاع الميكروويف» مقلقًا.

But in physics, radiation simply describes any transfer of energy across a gap.

ولكن في الفيزياء، يصف الإشعاع ببساطة أي نقل للطاقة عبر الفجوة.

High frequency, ionizing radiation may be harmful

قد يكون الإشعاع المؤين عالي التردد ضارًا

because it can strip electrons from molecules, including DNA.

لأنه يمكن أن يجرد الإلكترونات من الجزيئات، بما في ذلك الحمض النووي.

However, microwaves aren’t energetic enough to alter chemical bonds.

ومع ذلك، فإن الموجات الدقيقة ليست نشطة بما يكفي لتغيير الروابط الكيميائية.

And microwave ovens are designed to prevent leakage—

وأفران الميكروويف مصممة لمنع التسرب -

for safety and efficiency’s sake.

من أجل السلامة والكفاءة.

Nonetheless, to totally limit exposure,

ومع ذلك، للحد تمامًا من التعرض، يوصي

experts recommend simply standing a few feet away when a microwave oven is on.

الخبراء ببساطة بالوقوف على بعد بضعة أقدام عند تشغيل فرن الميكروويف.

Microwaving metal is dangerous, though, right?

لكن تسخين المعدن في الميكروويف أمر خطير، أليس كذلك؟

Well, it depends.

حسنا، هذا يعتمد.

Metals are conductors,

المعادن عبارة عن موصلات،

meaning their electrons are loosely bound to their atoms

مما يعني أن إلكتروناتها مرتبطة بشكل غير محكم بذراتها

and move freely in response to electric fields.

وتتحرك بحرية استجابة للمجالات الكهربائية.

Instead of absorbing microwave radiation,

بدلاً من امتصاص إشعاع الميكروويف،

the metal’s electrons concentrate on the surface,

تتركز إلكترونات المعدن على السطح،

leading to high voltages at sharp edges, corners, and small gaps.

مما يؤدي إلى ارتفاع الفولتية عند الحواف الحادة والزوايا والفجوات الصغيرة.

This includes areas between the creases on a sheet of aluminum foil,

يشمل ذلك المناطق بين التجاعيد الموجودة على لوح من رقائق الألومنيوم

the prongs of a fork,

أو شوكات الشوكة

or a metal object and the microwave oven’s metal walls.

أو جسمًا معدنيًا وجدران فرن الميكروويف المعدنية.

Sometimes, voltages get high enough to strip electrons

في بعض الأحيان، ترتفع الفولتية بما يكفي لتجريد الإلكترونات

from the surrounding air molecules.

من جزيئات الهواء المحيطة.

This electrically charged gas, or plasma, may then form lightning-like sparks

قد يشكل هذا الغاز المشحون كهربائيًا، أو البلازما، بعد ذلك شرارات تشبه البرق

and grow as it absorbs more microwaves.

وينمو عندما يمتص المزيد من الموجات الدقيقة.

Once the oven is turned off, the plasma dissipates.

بمجرد إيقاف تشغيل الفرن، تتبدد البلازما.

But not all metal objects spark in the microwave—

ولكن لا تشتعل كل الأجسام المعدنية في الميكروويف -

though they might make things cook a little unevenly.

على الرغم من أنها قد تجعل الأشياء تطبخ بشكل غير متساوٍ قليلاً.

In fact, a lot of microwavable packaging takes advantage of this,

في الواقع، تستفيد الكثير من العبوات القابلة للميكروويف من ذلك،

using a thin metal coating to crisp the food’s surface.

وذلك باستخدام طلاء معدني رقيق لتنظيف سطح الطعام.

And overall, as long as it doesn't approach the oven's walls,

وبشكل عام، طالما أنه لا يقترب من جدران الفرن،

leaving a metal spoon in a microwaving bowl of soup

ترك ملعقة معدنية في وعاء حساء الميكروويف

should be a pretty uneventful affair.

يجب أن تكون قضية هادئة إلى حد ما.

That’s just another neat benefit of cooking with RADAR.

هذه مجرد فائدة رائعة أخرى للطهي باستخدام RADAR.