Fata Morgana, italialaisesta Fairy Morgana, on fiktiivinen noitatar, oletettavasti Bretagnessa sijaitsevan Avalonin saaren papitar ja legendaarisen kuningas Arthurin sisarpuoli. Efekti on nimetty hänen mukaansa, koska tarinoiden mukaan Morgana pystyi käyttämään voimiaan luodakseen kuvia kelluvista linnoista ja noituakseen merimiehiä. Vastaavasti tämä efekti on optinen, ja se aiheuttaa "aavemaisia ilmestyksiä".On tietenkin mahdollista, että Morganan taikuus liittyi myös optisiin vaikutuksiin.

Alla olevalla videolla näet veneen lentämässä horisontin yllä. Mutta voit olla varma, että se ei ole aavevene. Älä pelkää Lentävää hollantilaista, se on vain optinen ilmiö, joka johtuu valon vääristymisestä ilmakehässä.

Fata Morganan huomautukset

Erikoinen tapaus, kuten lehti kertoo. Johdotettu sattui kerran eräälle jesuiittapapille, joka katseli merelle Messinan salmessa (paikka, joka on kuuluisa mahdottomista havainnoista) Italiassa. Hän näki sanojensa mukaan "kokonaisen kaupungin leijumassa ilmassa, ja niin mittaamattoman suurenmoisen ja loistavan, niin upeilla rakennuksilla koristellun, jotka kaikki löytyivät kirkkaan kristallin pohjalta". Jälkeenpäin kaupunki muuttui jopa puutarhaksi, joka olimetsässä ja sitten sodassa.

Hänen on täytynyt pelätä, mitä ne värjäsivät hänen teeseensä. Isä Giardinalle olisi ollut luonnollista ajatella, että kyseessä oli jokin jumalallinen näky - eräänlainen ennakkoaavistus tai kenties paikan aikajana. Mutta hän ja muut jesuiitta-uskovaiset näkivät ilmiössä ensimmäistä kertaa tieteen. Hän erehtyi, mutta yritti päästä lähemmäs totuutta. Pappi arveli, että kyse oli heijastusilmiöstä, jonka suolat haihduttivat ylimeri - kuin peili.

Ilmiö on aina kiehtonut ihmiskuntaa. Paitsi pappi, myös useat muut italialaiset tutkijat ovat yrittäneet selittää sitä jollakin tavalla. Raportteja on monenlaisia. Ilmiö esiintyy myös populaarikulttuurissa ja taiteessa. Esimerkkinä voidaan mainita Prokofjevin teos. Hänen oopperassaan Rakkaus kolmeen appelsiiniin esiintyy Fata Morganan kirous.

Itse asiassa pappi ei ollut täysin väärässä, vaan hän oli oikeassa, kun hän viittasi lämpimiin päiviin meren yllä.

Mitä tapahtuu?

Kuvittele hyvin kuuma päivä. Ilma on hyvin tunkkainen, mutta meren lähellä se viilenee hieman. Näin tapahtuu, koska vesi imee lämpöä ilmasta. Tämän seurauksena syntyy gradientti, lämpötilojen asteittainen vaihtelu. Lähellä vettä ilma pysyy kylmempänä, mutta kauemmas vedestä mentäessä se vähitellen lämpenee.

Sen lisäksi, että vesi auttaa viilentämään ilmaa, on olemassa toinenkin ilmiö, joka edistää lämpötilan erottelua. Muistatko lukion termodynamiikan tunnit? Jos et, tässä on nopea muistutus. Kun jokin asia lämpenee, sen molekyylit sekoittuvat enemmän. Tämän seurauksena sen tiheys laskee, koska massa x vie enemmän tilaa.

Huomaa, että kun vettä lämmitetään kattilassa jo ennen kuin se kiehuu, vesi liikkuu. Tämä tapahtuu lämpökonvektion avulla. Lähimpänä mukin pohjaa oleva vesi lämpenee ja nousee ylöspäin. Kun se nousee ylöspäin ja kohtaa ilmakehän, se jäähtyy. Kun se jäähtyy, sen tiheys kasvaa jälleen ja se palaa takaisin mukin pohjalle.

Ilman kanssa on sama juttu, mutta siinä ei ole niin paljon liikettä. Ajatellaanpa, että lämpimämpi ilma pysyy yläpuolella ja kylmempi ilma pysyy lähellä pintaa yksinkertaisesti tiheyden vuoksi. Tämä ei tapahdu vain merellä, vaan missä tahansa paikassa, jossa horisontti on kaukana.

(Wikimedia Commons).

Kun valo kulkee näiden eri lämpöisten ilmakerrosten läpi, tapahtuu taittumista, eli valo kulkee useita reittejä useissa eri kulmissa. Joten kunnes se saavuttaa silmämme, se vääristyy huomattavasti, ja kuva näyttää erilaiselta kuin se todellisuudessa on, jos kyseessä on kaukainen horisontti.