Uma Miragem – Muitas Imagens

miragem_01

observatory_150105De forma rara as miragens mostradas nesse post mostram múltiplas imagens e uma observação detalhada revela que algumas dessas imagens estão invertidas enquanto que outras se apresentam de forma correta.

A maior parte das miragens da estrada quente, geradas pelos raios de luz refratados nos gradientes de densidade entre o ar quente inferior e as camadas de ar superiores mais frias, mostram somente uma única imagem invertida abaixo do objeto real.

Aqui, as pequenas ondulações e os gradientes de temperatura têm conspirado para gerar uma miragem mais completa. Mais imagens da estrada são provavelmente como essas, mas nós estamos condicionados a esperar somente uma única reflexão espelhada.

miragem_02

Como elas são explicadas?

Para explicar isso podemos invocar gradientes especiais de temperatura e fazer alguns cálculos complicados de traçamento de raios, mas eles só podem informar sobre um caso especial. Ao invés disso podemos usar a teoria da topologia das miragens. Essa teoria já funcionou com tipos de miragens possíveis e com aquelas impossíveis.

Topologicamente as miragens podem ser representadas imaginando que o que nós vemos de verdade com os olhos podem ser colados numa esfera transparente. Essa esfera nós chamamos de “esfera da imagem”. O olho, ou a câmera está no centro da esfera. Já o objeto criando a miragem pode ser imaginado como colado em uma esfera mais distante, chamada de “esfera do objeto”.

As refrações e os raios curvos ocorrem entre as duas esferas. Contudo, a beleza dessa abordagem topológica é que nós não precisamos nos preocupar como ou por que as passagens dos raios se curvam. Tudo o que temos que fazer é olhar para a relação entre as imagens coladas nas duas esferas.

A miragem da esfera interior pode ser transformada em um objeto ou vice e versa.

Para isso podemos fazer uma cópia elástica da esfera interior. Chame essa superfície de “superfície de transferência”. Então infle ela até que ela se expanda em direção à “esfera de objeto” externa. O objetivo é fazer com que as imagens da miragem na “esfera de transferência” se ajustem exatamente a um único objeto na “esfera da imagem”. Em topologia, esticar e dobrar são permitidos, mas nesse caso, qualquer corte, ou descontinuidades são proibidas.

miragem_03

Abaixo, as três imagens de miragem são feitas para sobrepor cada uma e para ser congruente com o objeto dobrando a “esfera de transferência” duas vezes. Se tivesse havido cinco imagens então outras duas dobras teriam que ser feitas. Se tivessem quatro imagens então seria impossível.

O ponto de todo esse jogo com a elasticidade é que ela gera insights profundos sobre as regras subjacentes e na estrutura das miragens. Por exemplo, essa abordagem permite a formação de miragens eretas, invertidas e eretas. Já miragens eretas, eretas e invertidas não são possíveis, pois elas não podem ser feitas por uma dobra suave dessa esfera interna.

miragem_04

Outro resultado dessa abordagem é que numa miragem completa existe sempre um número ímpar de imagens, incluindo a imagem real. Tente dobrar a esfera para gerar um número par. Muitas miragens são incompletas, pois o solo ou as camadas do ar cortam as imagens de modo que nós não observamos todas as imagens.

miragem_05

Fonte:

http://atoptics.co.uk/fz869.htm

alma_modificado_rodape105

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

Veja todos os posts

Arquivo

Instagram

Error validating access token: The session has been invalidated because the user changed their password or Facebook has changed the session for security reasons.