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

Translator: Varintorn Tacha Reviewer: Sakunphat Jirawuthitanant

American engineer Percy Spencer developed World War II RADAR technology

วิศวกรชาวอเมริกัน เพอร์ซี สเปนเซอร์ พัฒนา เทคโนโลยีเรดาร์สมัยสงครามโลกครั้งที่สอง

that helped detect Nazi airplanes—

ที่ช่วยตรวจจับเครื่องบินนาซี

but it would soon have other surprising applications.

แต่ในไม่ช้าก็จะมีการใช้งานอื่น ๆ ที่น่าประหลาดใจอีก

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

วันหนึ่งในปี ค.ศ. 1945 สเปนเซอร์ยืนอยู่ ใกล้อุปกรณ์เรดาร์ที่เรียกว่า

called a magnetron,

แมกนีตรอน (magnetron)

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

อุปกรณ์ที่ผลิตคลื่นไมโครเวฟความถี่สูง ที่สามารถสะท้อนกลับจากเครื่องบินได้

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

ทันใดนั้น เขาสังเกตเห็นว่าขนมแท่ง ในกระเป๋าของเขาละลาย

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

เขานำสิ่งอื่นไปสัมผัสกับแมกนีตรอน และแน่นอนว่า

popcorn kernels popped,

เมล็ดข้าวโพดคั่วก็กลายเป็นป๊อบคอร์น

and an egg—well— exploded onto a colleague.

และไข่ก็ เอิ่ม… ระเบิดใส่เพื่อนร่วมงานคนหนึ่ง

Soon after, the first microwave oven became available,

หลังจากนั้นไม่นาน เตาไมโครเวฟเครื่องแรก ก็ได้ถือกำเนิดขึ้น

operating using the very same technology.

โดยใช้เทคโนโลยีเดียวกันนี้เอง

So, how does it work?

แล้วมันทำงานอย่างไรล่ะ

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

พลังงานแสงทั้งหมดเดินทางเป็นคลื่นการสั่น ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก

These oscillations span a range of frequencies

การสั่นเหล่านี้ครอบคลุมช่วงความถี่

comprising the electromagnetic spectrum.

ที่ประกอบด้วยสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

The higher the frequency, the more energetic.

ยิ่งความถี่สูงเท่าไหร่ ก็ยิ่งมีพลังมากขึ้นเท่านั้น

Gamma rays and X-rays have the highest frequencies;

รังสีแกมมาและรังสีเอ็กซ์มีความถี่สูงสุด

microwaves and radio waves, the lowest.

คลื่นไมโครเวฟและคลื่นวิทยุ มีความถี่ที่ต่ำที่สุด

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

โดยทั่วไป สนามไฟฟ้าที่สั่นของแสง จะออกแรงกระทำต่ออนุภาคที่มีประจุ

like the electrons in a molecule.

เช่น อิเล็กตรอนในโมเลกุล

When light encounters polar molecules, like water,

เมื่อแสงพบกับโมเลกุลมีขั้ว เช่น น้ำ

it can make them rotate,

แสงจะทำให้พวกมันหมุน

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

เนื่องจากขั้วบวกและขั้วลบ ถูกผลักและดึงไปในคนละทิศทาง

The frequency the light is traveling at

ความถี่ที่แสงเดินทาง

also determines how it interacts with matter.

จะเป็นตัวกำหนดว่าแสงจะมี ปฏิกิริยากับสสารอย่างไร

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

คลื่นไมโครเวฟมีปฏิกิริยารุนแรงกับ โมเลกุลของน้ำที่พบส่วนใหญ่ในอาหาร

Essentially, they make the molecules jostle against each other,

โดยพื้นฐานแล้ว พวกมันทำให้ โมเลกุลกระแทกกัน

creating frictional heat.

ทำให้เกิดความร้อนจากการเสียดสี

Household microwave ovens are fitted with cavity magnetrons.

เตาไมโครเวฟในครัวเรือน มีการติดตั้งแมกนีตรอนแบบโพรง

When you activate a microwave oven,

เมื่อคุณเปิดใช้งานเตาอบไมโครเวฟ

a heated element within the magnetron ejects electrons,

องค์ประกอบความร้อนภายในแมกนีตรอน จะปล่อยอิเล็กตรอนออกมา

and a strong magnet forces them to spiral outwards.

และแม่เหล็กแรงสูงจะบังคับให้ พวกมันหมุนวนออกไปด้านนอก

As they pass over the magnetron’s metallic cavities,

ขณะที่พวกมันเคลื่อนผ่าน โพรงโลหะของแมกนีตรอน

the electrons induce an oscillating charge,

อิเล็กตรอนจะกระตุ้นให้เกิดประจุที่สั่น

generating a continuous stream of electromagnetic microwaves.

ทำให้เกิดคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้าไมโครเวฟอย่างต่อเนื่อง

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

ท่อโลหะจะนำไมโครเวฟไปที่ช่องอาหารหลัก

where they bounce off the metal walls

โดยจะกระเด้งออกจากผนังโลหะ

and penetrate a few centimeters into the food inside.

และทะลุเข้าไปภายใน ไม่กี่เซนติเมตรข้างในอาหาร

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

เมื่อคลื่นไมโครเวฟเจอกับ โมเลกุลมีขั้วในอาหาร เช่น น้ำ

they make them vibrate at high frequencies.

พวกมันจะทำสั่นสะเทือนที่ความถี่สูง

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

สิ่งนี้อาจมีผลกระทบที่น่าสนใจ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของอาหาร

Oil and sugar absorb fewer microwaves than water,

น้ำมันและน้ำตาลดูดซับ คลื่นไมโครเวฟได้น้อยกว่าน้ำ

so if you microwave them alone, not much happens.

ดังนั้นหากคุณไมโครเวฟเพียงอย่างเดียว มักจะไม่เกิดผลอะไรขึ้นมากนัก

But when microwaves encounter a marshmallow,

แต่เมื่อไมโครเวฟพบกับมาร์ชแมลโลว์

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

มันจะให้ความร้อนแก่ความชื้นที่กักอยู่ภายใน ส่วนผสมระหว่างน้ำตาลและเจลาติน

making the hot air expand and the marshmallow puff.

ทำให้อากาศร้อนขยายตัว และพองตัวขึ้นของมาร์ชแมลโลว์

Butter is essentially a suspension of water droplets in fat.

เนย โดยพื้นฐานแล้ว เป็นสารแขวนลอยของหยดน้ำในไขมัน

When microwaved, the water rapidly vaporizes,

เมื่อเข้าไมโครเวฟ น้ำจะระเหยอย่างรวดเร็ว

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

ส่งผลให้เนยละลายเร็ว และบางครั้งก็รุนแรงเล็กน้อย

So microwaves heat food molecules mechanically, through friction—

ดังนั้นคลื่นไมโครเวฟจะให้ความร้อนแก่ โมเลกุลของอาหารโดยใช้กลไกโดยการเสียดสี

but they don't alter them chemically.

แต่พวกมันจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี

Soup heated in the microwave is molecularly indistinguishable

ซุปที่อุ่นในไมโครเวฟนั้นแยกไม่ออก

from soup heated using a stove or oven.

จากซุปที่อุ่นโดยใช้เตาหรือเตาอบ ในระดับโมเลกุล

The term “microwave radiation” can be alarming.

คำว่า “รังสีไมโครเวฟ” อาจเป็นคำที่น่าตกใจได้

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

แต่ในวิชาฟิสิกส์ การแผ่รังสีเป็นเพียง การอธิบายการถ่ายโอนพลังงานผ่านช่องว่าง

High frequency, ionizing radiation may be harmful

รังสีไอออไนซ์ความถี่สูงอาจเป็นอันตรายได้

because it can strip electrons from molecules, including DNA.

เพราะมันสามารถดึงอิเล็กตรอนออกจาก โมเลกุลได้ รวมถึง ดีเอ็นเอ (DNA) ด้วย

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

อย่างไรก็ตาม คลื่นไมโครเวฟไม่มีพลังงาน เพียงพอที่จะเปลี่ยนพันธะเคมี

And microwave ovens are designed to prevent leakage—

และเตาไมโครเวฟได้รับการออกแบบมา พร้อมการป้องกันการรั่วไหล

for safety and efficiency’s sake.

เพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

Nonetheless, to totally limit exposure,

อย่างไรก็ตาม เพื่อจำกัดการสัมผัสโดยสิ้นเชิง

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

ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ยืนห่างจาก เตาอบไมโครเวฟเพียงไม่กี่ฟุตเมื่อใช้งาน

Microwaving metal is dangerous, though, right?

เอาโลหะเข้าอุ่นในเตาไมโครเวฟ เป็นเรื่องอันตรายใช่ไหม

Well, it depends.

ก็ มันก็แล้วแต่ละนะ

Metals are conductors,

โลหะเป็นตัวนำ

meaning their electrons are loosely bound to their atoms

หมายความว่าอิเล็กตรอนของพวกมัน จับกับอะตอมอย่างหลวม ๆ

and move freely in response to electric fields.

และเคลื่อนที่อย่างอิสระ เพื่อตอบสนองต่อสนามไฟฟ้า

Instead of absorbing microwave radiation,

แทนที่จะดูดซับรังสีไมโครเวฟ

the metal’s electrons concentrate on the surface,

อิเล็กตรอนของโลหะจะรวมกันไปที่พื้นผิว

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

ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูง ที่ขอบคม มุม และช่องว่างเล็ก ๆ

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

รวมถึงบริเวณระหว่างรอยพับ บนแผ่นอลูมิเนียมฟอยล์

the prongs of a fork,

ง่ามส้อม

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

หรือวัตถุที่เป็นโลหะ และผนังโลหะของเตาไมโครเวฟ

Sometimes, voltages get high enough to strip electrons

บางครั้งแรงดันไฟฟ้าอาจสูงพอ ที่จะดึงอิเล็กตรอน

from the surrounding air molecules.

ออกจากโมเลกุลอากาศโดยรอบ

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

ก๊าซหรือพลาสมาที่มีประจุไฟฟ้านี้ อาจก่อให้เกิดประกายไฟคล้ายฟ้าผ่า

and grow as it absorbs more microwaves.

และขยายตัวเมื่อดูดซับไมโครเวฟได้มากขึ้น

Once the oven is turned off, the plasma dissipates.

เมื่อปิดเตาอบ พลาสมาก็จะกระจายไป

But not all metal objects spark in the microwave—

แต่ไม่ใช่ว่าวัตถุโลหะทุกชนิด จะเกิดประกายไฟในไมโครเวฟ

though they might make things cook a little unevenly.

มันอาจแค่ทำให้ อาหารสุกไม่สม่ำเสมอก็เท่านั้น

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

ในความเป็นจริง บรรจุภัณฑ์ที่สามารถใช้กับ ไมโครเวฟได้จำนวนมากใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้

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

โดยใช้การเคลือบโลหะบาง ๆ เพื่อทำให้พื้นผิวของอาหารกรอบ

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

โดยรวมแล้ว ตราบใดที่มันไม่เข้าใกล้ผนังเตาอบ

leaving a metal spoon in a microwaving bowl of soup

การทิ้งช้อนโลหะไว้ในชามซุป ในขณะที่ใช้ไมโครเวฟอุ่นซุป

should be a pretty uneventful affair.

ก็ไม่น่าจะเป็นเรื่องที่น่าเป็นห่วงจนเกินไป

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

นั่นเป็นข้อดีอีกประการหนึ่ง ของการทำอาหารด้วยเรดาร์