沙漠里的"水"从哪来?揭开海市蜃楼的隐身把戏
看完这篇你会知道海市蜃楼其实是空气密度差异弯折光线造成的真实影像,和幻觉毫无关系
开车穿越沙漠,远处明明看到一片波光粼粼的湖水,跑过去却什么都没有——你没有中暑幻觉,这是真实存在的光在耍你。海市蜃楼不是魔法,不是幻觉,而是空气亲手布置的一场"骗局"。
空气也会弯折光?
光在均匀的空气里走直线,但空气并不总是均匀的。热空气比冷空气"轻"、密度更小,就像糖水和清水叠在一起,光从一种密度进入另一种密度时,走向会悄悄偏转——这就是折射。你把筷子插进水杯,看起来筷子"断了",就是同一个道理。沙漠地表被太阳烤得滚烫,紧贴地面的空气温度比上方高出几十度,密度层层叠叠、差异极大。光从上方射下来,碰到这层"热气垫"之后,就像走到一面弧形镜前,被慢慢弯了个弯,转头向上跑了回去。
我们究竟看到的是什么?
当那束被弯折的光钻进你的眼睛,你的大脑按习惯判断:"光是直着来的,所以发光的东西就在那个方向。"结果把天空的蓝色投影到了地面,看起来就像一片闪亮的湖——那其实是天空的"倒影"。如果远处有一棵树,被弯折的光也会把树的影像搬到地面附近,看上去就像树倒映在水里。这是一种完全真实的光学现象,照相机也能拍到,和幻觉一点关系都没有。古代商队在沙漠里追着"湖水"走,走到脱水,追的就是这片被空气搬运的天空。
只有沙漠才有海市蜃楼吗?
完全不是。夏天开车走柏油公路,远处路面看起来"湿漉漉"的、泛着白光?那也是海市蜃楼,只是没有沙漠版本那么壮观。柏油路被晒热,贴地空气温度暴增,同样制造出那层"热气垫",把天光折射到你眼前。海面上也会发生"上蜃景"——冷海水把紧贴水面的空气冻得很冷,而上方空气较暖,折射方向反过来,能把地平线以下的船只甚至城市影像"托举"到空中,看起来像悬浮的幽灵岛屿。历史上有水手记录过在海上看见远方城市的楼影,吓得以为见鬼,其实是几十公里外的真实建筑被空气搬运过来的。
有意思的冷知识:在极端情况下,海市蜃楼可以让你"看到"地平线以外400公里的景象——光绕着地球曲面传播了一段,把远得根本不可能直视的地方送到你眼前。下次在公路上看到远处路面"积水",不用担心,那只是阳光在跟你开一个完全合理的物理玩笑。