I nostri antenati hanno notato questo fenomeno molto tempo fa, in quei giorni in cui la terra era considerata piatta. La comprensione di questo fenomeno è avvenuta gradualmente, con lo sviluppo della conoscenza e la scoperta di leggi fisiche.
Fisica di processo
Dall'infanzia, sappiamo che le cose fredde si restringono e le cose calde si espandono a causa della crescente attività di molecole e atomi. Questo vale non solo per i solidi, ma anche per i gas. La nostra atmosfera, come una miscela dei tre gas principali - ossigeno, idrogeno e azoto - non fa eccezione.
Ora dovremmo ricordare un tale fenomeno ottico, anche a noi familiare dal corso di fisica della scuola, come rifrazione - la distorsione di un raggio di luce quando passa attraverso media di densità diverse. Ad esempio, se guardi un cucchiaio situato in un bicchiere con acqua, al confine tra acqua e aria, il cucchiaio apparirà piegato. Quando si osserva lo stesso cucchiaio, posizionato parzialmente dietro uno spesso pezzo di vetro, si noterà una distorsione molto maggiore, poiché la densità del vetro è maggiore.
La rifrazione globale ti consente di guardare oltre l'orizzonte
Quando una persona osserva l'ambiente circostante da una montagna, vede lo stesso fenomeno, solo su scala globale. Naturalmente, se si potesse fare un cucchiaio enorme e posizionarlo sopra l'orizzonte, sembrerebbe anche distorto a causa della rifrazione.
In questo caso, il mezzo che rifrange la luce è l'aria atmosferica. In estate, quando la temperatura dell'aria è alta, la sua densità diminuisce. Non notiamo come si espande l'aria.Tuttavia, vicino all'orizzonte, la rifrazione durante la stagione calda è di soli 0,5 gradi (in senso geometrico).
In inverno, quando l'aria diventa più fredda e più densa, l'angolo di rifrazione all'orizzonte aumenta di due gradi. Di conseguenza, sono questi due gradi che consentono a una persona di guardare un po 'oltre il limite dell'orizzonte. A causa di questo effetto, sembra che l'osservatore veda dalla montagna in inverno molto più in là che in estate.
La cosa principale è monitorare la purezza dell'esperimento
L'ultima cosa che vale la pena notare per coloro che vogliono condurre questo esperimento da soli, controllando quanto più si può vedere in inverno che in estate. Per la purezza dell'esperimento, vale la pena notare esattamente lo stesso punto di osservazione, perché se si sale più in alto per l'osservazione, il livello dell'orizzonte si sposterà davvero, indipendentemente dal periodo dell'anno.