Nuestros antepasados notaron este fenómeno hace mucho tiempo, en aquellos días en que la tierra se consideraba plana. La comprensión de este fenómeno llegó gradualmente, con el desarrollo del conocimiento y el descubrimiento de las leyes físicas.
Física de procesos
Desde la infancia, sabemos que las cosas frías se encogen y las cosas calientes se expanden debido a la creciente actividad de las moléculas y los átomos. Esto se aplica no solo a los sólidos, sino también a los gases. Nuestra atmósfera, como una mezcla de los tres gases principales, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, no es una excepción.
Ahora deberíamos recordar un fenómeno óptico, también familiar para nosotros desde el curso de física de la escuela, como refracción: la distorsión de un haz de luz al pasar a través de medios de diferentes densidades. Por ejemplo, si observa una cuchara ubicada en un vaso de agua, en el borde del agua y el aire, la cuchara aparecerá doblada. Al observar la misma cuchara, colocada parcialmente detrás de un grueso pedazo de vidrio, se verá mucha más distorsión, porque la densidad del vidrio es mayor.
La refracción global le permite mirar más allá del horizonte.
Cuando una persona observa los alrededores desde una montaña, ve el mismo fenómeno, solo a escala global. Por supuesto, si pudieras hacer una cuchara enorme y colocarla en el horizonte, también parecería distorsionada debido a la refracción.
En este caso, el medio que refracta la luz es el aire atmosférico. En verano, cuando la temperatura del aire es alta, su densidad disminuye. Simplemente no notamos cómo se expande el aire.Sin embargo, cerca del horizonte, la refracción durante el clima cálido es de solo 0.5 grados (en sentido geométrico).
En invierno, cuando el aire se vuelve más frío y más denso, el ángulo de refracción en el horizonte aumenta a dos grados. En consecuencia, son estos dos grados los que permiten a una persona mirar un poco más allá del borde del horizonte. Debido a este efecto, al observador le parece que ve desde la montaña en invierno mucho más que en verano.
Lo principal es controlar la pureza del experimento.
Lo último que vale la pena señalar para aquellos que desean realizar este experimento por su cuenta, verificando cuánto más se puede ver en invierno que en verano. Para la pureza del experimento, vale la pena señalar exactamente el mismo punto de observación, porque si sube más alto para la observación, entonces el nivel del horizonte realmente se alejará, independientemente de la época del año.