L’illusione ottica dei miraggi

(tratto dalla rivista mensile Nuovo Orione)
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“Miraggio”

"Il miraggio. Nel Sahara, i beduini, l'occhio esorbitato, la lingua di fuori secca, non sapevano come salvarsi dalla loro condizione di rantolanti. Da laggiù, laggiù, allora, dalla scalea di strati di compatta luce contagiati sul suolo percorso da solleone martoriato di rabbia, mentre la sua luce rarefatta rimbalzava attraversata da strati più densi: nel cuore di quegli abbagli sovrapposti brusca eleggeva luce capovolta una sembianza di dimore felici, attorniate da giardini, specchiantesi in un lago con zampilli impazienti e, sotto un ciuffo, alla cima, diramato di palme, secondo l'albero, caschi di datteri gialli, di datteri rossi, provocanti, e i palmizi che calano al suolo sottili di fusto per lo sproposito dell'altezza, inanellati da capo a fondo da rincorse di recisioni e di nodi, seguitisi uno all'anno, memorando età. Fata Morgana l'hanno chiamata a Messina, quella che si addestra in tali stregonerie. Nacque a quel modo il gusto e la passione di slanciarmi, di tuffarmi, di imbozzolarmi in miraggi. Era un puerile scoprimento del proprio esistere interiore..." (Ungaretti)

Introduzione

Fin dall’antichità il nostro cielo è stato il palcoscenico di fantastici spettacoli luminosi che hanno suscitato forti emozioni che spaziano dalla paura allo sgomento, dalla meraviglia allo stupore. I miraggi, proprio per il loro mistero, hanno affascinato l’uomo più d’ogni altra manifestazione ottica in quanto, per la loro forza espressiva, lasciano nelle nostre menti impressioni che stupiscono ed incantano. Oggi la nostra scienza è in grado di fornire l’interpretazione rigorosa dei fenomeni atmosferici; sappiamo perché il cielo si tinge di straordinari colori durante le aurore polari e capiamo perché un tenue raggio verde attraversa il cielo al tramonto. Oggi sappiamo ed il timore svanisce lasciando il posto alla sorpresa ed alla meraviglia. Il senso del vedere può essere ingannato a tal punto da far perdere i giusti punti di riferimento nel riconoscere razionalmente un fenomeno reale. Stiamo parlando delle illusioni ottiche, in altre parole dei miraggi, tranelli che la natura ci tende, facendoci percepire erroneamente le posizioni o le dimensioni d’oggetti fisici. Le principali illusioni ottiche in cielo possono essere di natura sia fisiologica sia fisica. Nel primo caso si tratta d’inganni derivanti dai processi cognitivi; nel secondo caso di deformazioni derivanti da vere e proprie incurvature che subiscono i raggi luminosi, quando attraversano zone d’atmosfera disomogenee (miraggi atmosferici), oppure quando la luce proveniente da una galassia lontana viene curvata dalla gravità di un oggetto massivo lungo la linea d’osservazione (miraggi gravitazionali).

I miraggi atmosferici nella storia

Il primo studio scientifico dei miraggi risale al 1798, ed è attribuito al matematico francese Gaspard Monge, il quale li osservò durante le sue spedizioni scientifiche in Egitto. Monge, a seguito di Napoleone, osservò che i battaglioni in marcia, se osservati, sembravano galleggiare in aria, deformarsi ed allungarsi; l’esercito francese appariva, quindi, più numeroso di quanto fosse in realtà. Lo scienziato notò che un particolare fenomeno atmosferico mutava le dimensioni dei numerosi accampamenti francesi nel deserto, trasformandoli in vere e proprie fortificazioni. Capì che lo studio di questo sconosciuto fenomeno fisico avrebbe potuto aiutare le necessità belliche di Napoleone; fece, quindi, notare ai generali francesi Berhollet e Desaix che il deserto avrebbe potuto rendere invisibili oppure moltiplicare il numero delle loro armi schierate sul campo. Il particolare che impressionò maggiormente Monge fu che, durante queste apparizioni, il deserto assumeva la forma di un elusivo lago d’acqua. Quando tornò in patria per descrivere il fenomeno, coniò il termine “se mirer” che può essere tradotto letteralmente con si riflette; in seguito il termine fu tradotto in mirage (inglese) ed in miraggio (italiano). L’esperienza di Monge ha influenzato la cultura popolare mediterranea che è solita associare il fenomeno solamente alle regioni calde e secche dei deserti. I miraggi si manifestano maggiormente sulle distese marine e nelle regioni artiche e, non a caso, gli osservatori asiatici (non influenzati da Monge) attribuirono al fenomeno nomi con l’elemento acqua nell’etimo; per questo motivo in Giappone furono adottati i termini nigemidu e kagenuma (rispettivamente allagamento e falsa distesa d‘acqua) e, nel cinese antico, l’espressione shuiying indicava una finta immagine sull’acqua. Alcuni scrittori e scienziati, compreso Monge, formularono un’interessante teoria circa il passaggio biblico del Mar Rosso. Questa teoria sostiene che l’esercito egiziano, inseguendo gli israeliti, si rifiutò di oltrepassare le sue acque perché suggestionato da un miraggio. L’evento fu spiegato così: gli israeliti osservarono il Mar Rosso e videro che era formato da una vastissima distesa d’acqua, ma quando arrivarono sulle sue sponde, non ne trovarono traccia e ritennero che l’acqua si fosse ritirata; in realtà avevano in precedenza osservato un miraggio. (Tuttavia, le Sacre Scritture riferiscono di un evento molto più concreto, che non sembra poter essere spiegato con una semplice illusione ottica; un evento, oltretutto, avvenuto di note, Si legge infatti in Esodo 14.21, Cei 1974:"Allora Mosè stese la mano sul mare. E il Sgnore durante tutta la notte, respinse il mare con un forte vento d'Oriente, rendendolo asciutto". Forse, la classica attribuzione dell'evento ad un fenomeno mareale è più attendibile, NdR). Dopo aver oltrepassato il guado si voltarono e videro l’esercito egiziano immerso dall’acqua, proprio nello stesso punto dove loro erano già passati; stavano osservando un miraggio per la seconda volta perchè il deserto appariva erroneamente allagato. Gli egizi, una volta giunti anche loro sulle sponde del Mar Rosso, videro gli israeliti muoversi sopra la distesa d’acqua e si fermarono, ritenendo che i fuggitivi avessero poteri soprannaturali. L’esercito del faraone non capì che stava osservando il miraggio di una falsa distesa marina. Dall’esempio descritto si deduce che l’ignoranza scientifica può essere la causa della cattiva interpretazione di un miraggio. Durante i secoli navigatori, mercanti ed esploratori sono stati ingannati dalla Natura che, illudendo il senso della vista, ha fatto perdere loro i giusti punti di riferimento. Ancora oggi, molti osservatori occasionali credono addirittura di avere dei problemi con la vista, quando osservano tali fenomeni.

Formazione dei miraggi atmosferici

Le illusioni ottiche fisiche appartengono alla famiglia delle fotometeore e sono prodotte dalle variazioni di direzione vettoriale nei gradienti termici fra i diversi strati d’aria e la superficie terrestre. Gli oggetti posti a notevole distanza dall’osservatore, sotto particolari condizioni geofisiche possono produrre immagini virtuali ed essere osservati deformati, sdoppiati o capovolti, anche da diversi spettatori, distanti fra loro molti chilometri. I miraggi si possono manifestare con due modalità diverse, vediamo come: nel primo caso, gli strati atmosferici più bassi, a contatto diretto con il suolo, a causa dell’irraggiamento, si possono riscaldare maggiormente rispetto a quelli superiori; successivamente, se non si producono correnti ascensionali, si crea un vero e proprio tappeto d’aria calda instabile sul suolo ed una variazione verticale di densità dell’aria tale da produrre fenomeni di rifrazione e di riflessione. In questo caso i raggi luminosi che attraversano questo spessore d’aria, vengono compressi, capovolti ed inviati a grandi distanze, come se l’atmosfera fosse una lente deformante. Stiamo parlando di “miraggi superiori” come quello descritto nel racconto di Latham (vedi tabella 1), il Novaya Zemlya o “l’effetto Hillingar”. Quest’ultimo consiste nell’osservare l’orizzonte terrestre non piatto, bensì concavo a causa di un tenue ed uniforme strato d’inversione termica che si estende lungo tutto l’orizzonte. Si osserva la rara illusione “Novaya Zemlya” quando il disco solare, durante il tramonto, è talmente deformato da apparire come una sottile striscia di luce, che si distende lungo la curvatura dell’orizzonte marino per molti gradi di azimut. Il fenomeno può durare diversi minuti e prende il nome dall’isola di Novaya Zemlya (C.S.I.), dove è stato osservato per la prima volta. Il secondo caso è quello ripreso nelle foto di queste pagine: sopra le distese marine e durante le stagioni fredde, la superficie acquatica si raffredda più lentamente degli strati aerei; quindi il tappeto d’aria a contatto con essa (spesso da 10 cm a 2 mt.) si riscalda repentinamente e genera gradienti verticali di temperatura opposti rispetto a quelli del “miraggio superiore”. Sembra ci sia uno specchio al suolo che deformi la radiazione luminosa creando immagini irreali e visibili fino a distanze di oltre 200 Km. Questi sono i ”miraggi inferiori” come la Fata Morgana o il Sole ad “Omega”. Il miraggio inferiore si verifica anche sulle distese asfaltate dove si raggiungono circa 70°C nei primi 15 cm d’altezza dal suolo. L’illusione del “Sole ad “Omega” consiste nel vedere l’immagine solare che prende la forma di un salvadanaio o della lettera greca Omega. Essa è costituita, nella parte superiore, dal disco solare reale unito, nella parte inferiore, all’immagine virtuale del Sole riflessa sia dal mare, sia da uno strato d’aria calda appena sopra l’orizzonte. L’illusione ottica della “Fata Morgana” può essere osservata frequentemente sull’orizzonte marino, ove le cause sopraccitate provocano immagini di navi fluttuanti e sovrapposte simili a colonne e torri deformi. Questo tipo di fenomeno può essere causato sia da un miraggio superiore, sia da uno inferiore. Come testimonia Ungaretti nel suo “Miraggi”, il nome deriva da un’espressione usata dagli abitanti dello Stretto di Messina durante il XV secolo, dove sembrerebbe che il evento si manifesti periodicamente. L’osservatore attento può distinguere i due tipi di miraggi semplicemente nell’osservare dove si trova l’immagine virtuale: se è posta al disotto della figura reale ed è schiacciata, allora si sta guardando un “miraggio inferiore”; altrimenti, se l’immagine è capovolta, si sta osservando un “miraggio superiore”. In tutti i casi l’elevazione del fenomeno non supera mai ½° sopra l’orizzonte, ovvero è inferiore del diametro solare. Un’altra comune illusione è la rifrazione astronomica che consiste nella deviazione dello spettro elettromagnetico visibile, proveniente dall’esterno dell’atmosfera terrestre, da parte di strati d’aria di diversa densità. Tale deformazione consiste in un incremento di declinazione degli astri sulla volta celeste, in altre parole di un innalzamento dell’oggetto rispetto alla sua posizione reale nello spazio. Questo tipo d’illusione ottica è ovviamente nulla allo zenit e massima all’orizzonte (angolo di deviazione pari a circa 30 primi d’arco).

La formazione dei miraggi atmosferici

Le illusioni ottiche fisiche appartengono alla famiglia delle fotometeore e sono prodotte dalle differenze di temperatura fra i diversi strati d’aria e fra questi e la superficie terrestre. Sotto particolari condizioni, oggetti e panorami posti a notevole distanza dall’osservatore possono produrre immagini virtuali ed essere osservati deformati, sdoppiati o capovolti, anche da diversi spettatori, distanti fra loro molti chilometri. I miraggi si possono manifestare con due modalità diverse, dette “miraggi inferiori” e “miraggi superiori”. Nel caso dei miraggi inferiori, gli strati atmosferici più bassi, a contatto diretto con il suolo, si riscaldano maggiormente rispetto a quelli superiori; di conseguenza, se non si producono correnti ascensionali, si crea un vero e proprio tappeto di aria calda instabile sul suolo e quindi una variazione verticale di densità dell’aria tale da produrre fenomeni di rifrazione e di riflessione. I raggi luminosi che incontrano questo spessore d’aria non si propagano in modo rettilineo, ma si curvano verso l’alto, producendo un’immagine virtuale capovolta verso il basso.


Tipico miraggio inferiore: la fata morgana




Didascalia



L’esempio più frequente di miraggio inferiore è quello che si verifica d’estate sulle distese asfaltate, dove si raggiungono anche i 70°C nei primi 15 cm d’altezza dal suolo. Da lontano, sembra che la strada sia “bagnata”: ma quello che si vede è il cielo riflesso dallo strato di aria calda che sovrasta l’asfalto. L’illusione del Sole a “Omega” è un esempio di miraggio inferiore, che consiste nel vedere l’immagine solare che prende la forma della lettera greca Omega (?). Essa è costituita dal vero disco solare, che risulta però unito, nella parte inferiore, alla sua immagine virtuale riflessa dal mare e da uno strato d’aria calda appena sopra l’orizzonte.


Formazione di Sole ad Omega



Il principio fisico dei miraggi superiori è identico a quello dei miraggi inferiori, con la differenza che il gradiente termico è invertito, per cui la temperatura dell'aria cresce dal basso verso l'alto. In tal caso, oggetti e panorami lontani risultano proiettati nel cielo, dritti o capovolti, dove se ne osservano delle immagini virtuali, talvolta apparentemente ravvicinate, prodotte ancora una volta da un percorso curvato dei raggi luminosi. Un esempio di questi miraggi è quello descritto da Latham W., verificatosi nel Canale della Manica (vedi il box “Un esempio storico”), in cui le coste francesi apparvero incredibilmente vicine. Gli antichi popoli nordici chiamavano hillingar questo genere di miraggi, che arrivano a mostrare ai naviganti lontane linee costiere, situate ben sotto l’orizzonte. Secondo alcuni studiosi, gli hillingar hanno contribuito alla scoperta dell’Islanda e della Groenlandia. Un raro esempio di miraggio superiore è il cosiddetto Novaya Zemlya, che si verifica quando il disco solare, durante il tramonto, è talmente deformato da apparire come una sottile striscia di luce, che si distende lungo la curvatura dell’orizzonte marino per molti gradi di azimut. Il fenomeno può durare diversi minuti e prende il nome dall’isola di Novaya Zemlya (CSI), dove è stato osservato per la prima volta. In questo caso i raggi solari, vengono catturati da uno strato di inversione termica, all’interno del quale possono percorrere centinaia di chilometri come in una fibra ottica naturale, seguendo la curvatura terrestre. Uno dei più famosi e sorprendenti miraggi è senza dubbio quello della Fata Morgana, che può essere osservato frequentemente sull’orizzonte marino, dove genera immagini di navi fluttuanti e sovrapposte, simili a colonne e torri deformi. Il fenomeno è causato da una combinazione di un miraggio inferiore e di uno superiore, che si verifica quando la temperatura del mare è molto minore di quella atmosferica. Questo genere di miraggio si manifesta con particolare intensità nello Stretto di Messina, dove ricevette il nome di “Fata Morgana” dai navigatori italiani del XV secolo, in ricordo della leggendaria sorella di Re Artù che risiedeva in un castello di cristallo situato nel fondo del mare. L’osservatore attento può distinguere i miraggi inferiori e superiori, semplicemente notando dove si trova l’immagine virtuale: se è posta al disotto della figura reale ed è schiacciata, allora si sta guardando un “miraggio inferiore”; altrimenti, se l’immagine è più in alto della figura reale, si sta osservando un “miraggio superiore”. In tutti i casi, l’entità del fenomeno non supera mai il mezzo grado intorno all’orizzonte, ovvero è inferiore al diametro solare.

Loch Ness

Loch Ness Il fisico John Naylor, nel suo saggio Out of Blu (Cambridge University Press, 2002), propone un’interessante chiave di lettura circa l’interpretazione del popolare enigma di Loch Ness. Egli, infatti, crede che i misteriosi avvistamenti siano riconducibili non ad apparizioni mostruose, bensì alle visioni di miraggi. Tutte le osservazioni del misterioso mostro si sono verificate sotto le stesse ipotesi che determinano i miraggi superiori:

Le ipotesi sopraccitate non sono in grado di chiarire definitivamente il mistero, tuttavia forniscono una possibile chiave di lettura. J. Naylor applica le medesime ipotesi anche per svelare il mito dei tritoni (figure mitologiche greco – romane, con corpo umano ed appendici pisciformi). Egli crede che i pescatori del mediterraneo siano stati illusi, osservando un triplo miraggio superiore di foche.

I miraggi astronomici: le lenti gravitazionali

I miraggi gravitazionali sono delle illusioni fisiche determinate dalla presenza nello spazio di lenti gravitazionali. La lente gravitazionale è una dicitura molto pittoresca per descrivere un fenomeno astronomico previsto da Albert Einstein, come conseguenza della sua teoria della relatività generale. Vediamo la teoria alla base del fenomeno: Nel 1916 Albert Einstein propone una teoria fisica che sarà destinata a rivoluzionare per sempre il XX secolo: la relatività generale. Il punto cruciale del pensiero einsteniano sta nella nuova interpretazione della forza di gravità. Fino ad allora, sin dai tempi di Newton, la gravità era considerata una forza che agisce a distanza tra i corpi, senza bisogno di contatto: così la Terra e il Sole si attraggono reciprocamente, senza che niente sia interposto tra loro a far da tramite. Ciò che scopre Einstein è che il tramite è dato dallo spazio (o meglio, dello spazio-tempo) esistente tra i due. Il Sole, con la sua enorme massa, piega lo spazio-tempo circostante così come una palla da biliardo incurva la superficie di un lenzuolo sul quale sia adagiata. In questo modo, qualsiasi corpo che passa vicino alla stella è costretto a muoversi in un “ambiente” curvo e cambia traiettoria piegando verso di lei. Ecco la gravità! Una delle conseguenze della relatività generale è che la gravità prodotta da qualsiasi massa deflette non solo la traiettoria degli oggetti materiali, ma anche dei raggi di luce. C’è da chiedersi perché tale fenomeno non sia mai stato osservato prima. Per oggetti di massa paragonabile al nostro pianeta la deflessione è semplicemente irrisoria: un raggio di luce che viene lanciato orizzontalmente nel campo di gravità terrestre “cade” verso il suolo descrivendo in un secondo una parabola allungatissima, “alta” 4,9 metri e “lunga” 300.000 chilometri! Non c’è da stupirsi che nessuno l’abbia mai notato prima. Per oggetti di massa stellare o superiore la faccenda è diversa. L’incurvamento della luce c’è e si vede. E’ questo fenomeno alla base dell’oggetto in questione: quel “miraggio” che gli astronomi chiamano lente gravitazionale. Fu lo stesso Einstein a descriverlo su basi teoriche. Supponiamo, ammise, di avere un allineamento perfetto tra la Terra e due stelle, considerabili come oggetti puntiformi data la grande distanza. In base alla relatività generale, la stella che si frappone tra la Terra e la stella più lontana deve curvare i raggi di luce di quest’ultima, in modo che un osservatore terrestre la possa vedere, o meglio possa vedere una sua immagine. Poiché, quindi, la stella che sta in mezzo curva il percorso della luce, agendo esattamente come una lente, viene chiamata lente gravitazionale. L’immagine, si badi, non ripropone l’esatta forma dell’astro. Per esempio, se l’allineamento è perfetto la figura risultante sarà un anello, detto “anello di Einstein”. Tuttavia il fisico liquidò l’evento come eccezionalmente improbabile. Se l’oggetto lente è una galassia il tutto è molto più facile. Fu infatti nel 1979 che venne scoperta la prima lente con l’osservazione del quasar doppio 0957+561 (due immagini separate di 6 secondi d’arco) nell’Orsa Maggiore. Due anni dopo venne trovata anche la galassia che fungeva da lente. Un esempio particolarmente bello di immagini dovute a lenti gravitazionali è il cosiddetto quadrifoglio cosmico o “croce di Einstein”. Si tratta di quattro immagini dell’oggetto (generalmente un quasar) dovute ad una particolare allineamento lente-oggetto. Se la sorgente luminosa che va soggetta al miraggio gravitazionale è sufficientemente estesa e la lente è rappresentata da un ammasso di galassie, allora si può produrre un fenomeno ancora più spettacolare: l’immagine non è più solamente multipla, ma prende la forma di un arco (arco gravitazionale) o di un anello luminoso con il centro rappresentato dalla massa deflettrice. Il primo arco gravitazionale fu osservato nel 1985 osservando l’ammasso di galassie noto come Abell 370 (4 miliardi di anni luce di distanza). Come si fa a individuare le lenti sulla volta celeste? In primo luogo si cercano potenti sorgenti radio, perché i quasar emettono gran parte della loro energia su questa lunghezza d’onda (non è però vero che il fascio radio emesso dal quasar sia sempre orientato verso la Terra e quindi rilevabile). Queste sorgenti, inoltre, devono essere multiple, per dar ragione al fatto che le lenti gravitazionali sdoppiano le immagini degli oggetti che stanno dietro. Tuttavia, le sorgenti non devono essere angolarmente troppo distanti (non più di 10 secondi d’arco), altrimenti la massa della lente dovrebbe essere troppo grande per produrre questo risultato. I candidati che “superano la prova” vengono poi osservati in ottico con grandi telescopi, nella speranza di scorgere strutture arcuate che rappresentano le immagini deformate del quasar che sta dietro la lente. Infine, le diverse immagini devono avere tutte lo stesso spettro, sì da indicare che si tratta in modo inconfutabile dello stesso oggetto. Questa, che parrebbe essere la prova del fuoco, non sempre è così facile da eseguire, perché spesso la fioca luce che proviene dalle immagini è troppo debole per consentire di trarne uno spettro; altre volte le lenti deformano l’immagine e con essa lo spettro risultante. Che ci si fa con una lente gravitazionale? I fisici si sbizzarriscono di continuo in esercizi mentali per trovare possibili applicazioni “pratiche” del fenomeno: applicazioni, cioè, che possano portare avanti la ricerca in altri campi. Alcuni suggeriscono che potrebbero essere usate come lenti di giganteschi telescopi cosmici che ci permettono di ingrandire quasar altrimenti invisibili. Altri autori propongono di utilizzare le lenti gravitazionali per scoprire la presenza di materia oscura nell’oggetto che fa da lente: in questo caso si può confrontare la deflessione osservata con quella calcolabile dalla sola materia luminosa della lente e da qui ricavare la percentuale di materia oscura.

Illusioni ottiche fisiologiche

Il desiderio di vedere un fenomeno fisico, come ad esempio il raro raggio verde, inganna l’osservatore. Il fenomeno potrebbe non accadere, quindi la pupilla non lo percepisce, ma il cervello lo ricrea soggettivamente; Questo meccanisno illude l’individuo che lo vede solo perché è suggestionato dal desiderio di osservarlo. Usualmente la mente attua confronti tra gli oggetti che conosce meglio e quelli osservati, tendendo ad ingannare le dimensioni del fenomeno meno conosciuto; quando, invece, non riesce trovare il termine di paragone, non avviene nessuna deformazione. Ciò è sperimentabile nell’osservare il Sole, la Luna o un isolato e lontano cumulonembo, quando sono bassi sull’orizzonte e situati vicino a colline, monti, edifici… Si può notare che ci appaiono più grandi di come lo siano in realtà, proprio per i raffronti, effettuati dai processi cerebrali, tra ciò che si conosce bene (orizzonte terrestre, alberi, palazzi) e quello che è osservato in cielo. Questo tipo di fenomeno rappresenta un’illusione fisiologica, in altre parole un’immagine virtuale creata dalla nostra mente. Gli abitanti di Roma possono facilmente sperimentare questo “gioco cognitivo” recandosi in Via Piccolomini e percorrendola in direzione Vaticano. Vi spiego come: se si osserva costantemente la Cupola di S. Pietro lungo il percorso, si noterà che essa diventerà sempre più piccola man mano che ci si avvicina ad essa. Secondo le leggi della fisica dovrebbe essere il contrario, in altre parole, avvicinandosi sempre di più, la Cupola deve apparire più grande. Provare per credere. Un altro esempio d’illusione è costituito dall’errata visione della sfera celeste, che appare erroneamente come un lenzuolo, teso ed allungato, tra l’orizzonte e lo zenit. Gauss ha spiegato che questa percezione è causata dalla postura fisiologica dell’uomo: gli occhi sono disposti orizzontalmente e per guardare in alto si devono compiere dei movimenti muscolari inusuali per ruotare la testa; la mente, in questo modo, è influenzata negativamente ed altera la percezione visiva.

Fotografare i miraggi atmosferici

Per fotografare i miraggi occorrono: una macchina reflex con un buon teleobiettivo, un cavalletto stabile, spirito d’osservazione ed un pizzico di fortuna nello stare al posto giusto e nel momento giusto. I miraggi, sulle coste italiane, hanno dimensioni angolari molto piccole nell’ordine di 1/10 di grado, quindi per fotografarli, si deve necessariamente usare un teleobiettivo con focale superiore al 1000 mm. Ad esempio se fotografassimo il “Sole a salvadanaio” con un comune 100 mm otterremmo sul fotogramma il Sole con un diametro di soli 1 mm, invece fotografando con un 1000mm, si otterrebbe un diametro dieci volte più grande, pari a 10 mm, quindi una stampa più che accettabile. Una soluzione ottima, e relativamente economica, potrebbe consistere nell’usare uno spotting scope come i piccoli Maksutov di focale variabile da 1300 mm. a 2000 mm. Personalmente ho potuto verificare che i tempi d’esposizione buoni sono quelli dettati dall’esposimetro solamente se pratica la misurazione della luce in modalità spot o semispot. Nella fotografia dei miraggi solari come il “Sole ad Omega”, se l’aria è estremamente limpida si devono usare tempi d’esposizione più veloci di 1/4000 con diaframmi tipo f/12 e sensibilità da 100 Iso, altrimenti i tempi più lenti (1/1500 – 1/2000) potrebbero comunque andare bene. Circa le pellicole si consigliano le invertibili (diapositive) con sensibilità bassa, uguale o inferiore a 100 iso, sia per la loro ineguagliabile definizione e saturazione dei colori, sia perché generalmente i miraggi si manifestano in condizioni d’elevata luminosità. L’esperienza personale porta a prediligere la Fuji Velvia 50 e la Kodak Elite 100 (sottosviluppata ad 80 Iso). Riguardo all’uso dei sensori CCD e CMOS, si consiglia di non modificare i defoult circa i bilanciamenti del bianco, del contrasto e della saturazione, per non incappare negli spiacevoli inconvenienti del microcontrasto (sharpening) e della registrazione di segnali fittizi (aliasing). Con le reflex Canon 300D, 350D e 20D si possono ottenere buoni risultati impostando i seguenti valori: contrasto: 0, sharp: 0, saturazione: 0, tono: 0; nella fase successiva di post produzione, si possono correggere gli scatti con Photoshop modificando i livelli RGB ed agendo con un leggero filtro di maschera sfuocata (soglia: 2-3, raggio: 6-8, fattore: 80-120). Le stesse impostazioni sono applicabili anche ai files prodotti con le reflex digitali Nikon D70, D70s e D50. Per approfondire l’argomento si rimanda il lettore ai siti segnalati nella tabella 2 dove si possono trovare degli ottimi test sull’uso diurno e notturno delle reflex digitali.
Dove trovare i test e consigli sull’uso delle reflex digitali:

Sia le esperienze personali, sia quelle pervenuteci da altri astrofili, fanno dedurre che dalle coste italiane l’osservazione delle illusioni ottiche è molto comune. Pertanto consigliamo a chiunque di tentare d’osservare questa leggendaria “fotometeora” in particolar modo dalla costa Toscana a Nord di Livorno e dallo Stretto di Messina.

Un esempio storico

Vediamo ora un esempio storico di un miraggio avvenuto nel Canale della Manica durante l’estate del 1798: “Erano circa le 5 del pomeriggio del 26 Giugno del 1798. Mentre stavo seduto nella mia sala da pranzo, posta vicino alla spiaggia di Hasting (UK), con la visuale rivolta verso Sud, la mia attenzione cadde su un gran numero di persone che stavano correndo giù verso il mare. Mi dissero che la costa della Francia era completamente distinguibile ad occhio nudo. Immediatamente scesi in spiaggia, e mi meravigliai di riuscire a distinguerne le scogliere rocciose, anche senza l’aiuto di un telescopio. La costa francese più vicina dista circa 40 – 50 miglia e generalmente non può essere avvistata se non con l‘aiuto dei migliori occhiali. Le rocce apparivano distanti solo poche miglia. Proseguii la passeggiata lungo la spiaggia verso Est e discussi del fenomeno con i pescatori. Inizialmente questi non riuscivano a capire di cosa si trattasse, successivamente compresero l’evento. Le rocce francesi apparivano molto alte e vicine, così tanto che i pescatori riuscivano a dirmi i loro nomi; così mi indicarono: la Baia, la Vecchia Testa, il Mulino, Boulogne, St. Valery, ed altri posti sulla costa di Picardy. Successivamente potei verificare l’esattezza degli avvistamenti osservando con il telescopio. Le loro osservazioni erano state talmente precise da sembrare che l’avessero fatte dalle loro barche durante una navigazione lungo la costa francese”. (da Latham W., “On A Singular Instance Of Atmospherical Refraction”, Philosophical Transaction of the Royal Society, 1798, p. 88). Singolarmente, quasi un secolo dopo, molte persone hanno riportato di aver visto lo stesso tipo di miraggio, il 5 agosto del 1987, dalla stessa cittadina di Hastings (East Sussex, UK); osservando la manifestazione di tali illusioni ottiche, dalle coste francesi verso il litorale britannico, invece, la frequenza è quasi regolare.

Bibliografia

Circa i miraggi atmosferici:

Circa le spedizioni di Gasparde Monge :

Circa le illusioni come processi cognitivi:



(Autori: Marco Meniero, Andreina Ricco e Alessandro Ghelardi; si ringrazia il referee Piero Stroppa)

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