Miragens ou Alucinações?

Uma das miragens mais exploradas nas histórias em quadrinhos é a de um sedento viajante, perdido no deserto, que vê um lago logo adiante. Mas, à medida que se aproxima do lago, ele vai se afastando ou simplesmente desaparece. Esse tipo de miragem é, talvez, a mais comum e provavelmente você já a tenha visto em estradas asfaltadas e em dias muito quentes e ensolarados: um veículo, ao longe, parecerá como que refletido no asfalto, como se houvesse uma poça de água na estrada.

Miragens não são alucinações e podemos fotografá-las (alucinações, claro, não podem ser fotografadas). Miragens se formam porque o índice de refração do ar varia com sua densidade e a densidade varia com a temperatura: quando a pressão é constante, quanto mais quente o ar, menor sua densidade e menor, também, seu índice de refração. Assim, um feixe de luz que atravessar regiões com diferentes temperaturas e, portanto, com diferentes índices de refração, poderá não seguir uma linha reta.

Em um dia ensolarado, o ar próximo ao asfalto quente estará mais rarefeito e, portanto, terá um índice de refração menor que o do ar mais afastado, mais frio. Um feixe de luz que se dirige ao solo passará de camadas de ar mais frias para camadas cada vez mais quentes.

Basta lembrar da lei de Snell para concluir que o raio de luz se curvará na direção do meio de maior índice de refração, no caso o ar mais frio. Essa trajetória curva na direção do ar mais frio continuará durante todo o percurso do raio de luz. Esse efeito é ilustrado pela linha verde contínua da figura, para um raio de luz que segue a direção da flecha.

Qual será nossa interpretação ao recebermos a luz que viajou pela linha curva da figura? Sempre que vemos alguma coisa, supomos que a luz tenha caminhado por uma direção reta, sem curvas.

Nosso cérebro está tão acostumado com essa interpretação que atribuirá àquela luz o percurso retilíneo indicado pela linha pontilhada, diferente daquele que ela realmente fez. Portanto, pensamos que a luz veio de um objeto que está abaixo do nível do chão. Assim, se olhamos para a frente, vemos a árvore; se olhamos para o chão, vemos também a árvore, mas de ponta-cabeça. A combinação disso, em nosso cérebro, dá a impressão de que a imagem da árvore foi refletida no chão, como se houvesse uma poça de água.

A figura ilustrativa não está na proporção real: para que uma miragem como essa seja formada é necessário que o objeto esteja bem distante, várias centenas de metros adiante. A imagem formada também não é tão nítida como a figura pode sugerir, pois o ar não está parado, tanto pelo vento quanto pela convecção. Assim, a imagem adquire uma aparência instável, trêmula, simulando ainda melhor o que ocorreria se houvesse, de fato, uma poça de água.

Artigo Completo: Scientific American Brasil