Fata Morgana
Eine Fata Morgana oder Luftspiegelung ist ein durch Ablenkung des Lichtes an unterschiedlich warmen Luftschichten verursachter optischer Effekt. Im Gegensatz zu einer optischen Täuschung basiert die Fata Morgana auf dem Fermatschen Prinzip.
Etymologie
Der Name Fata Morgana stammt aus Italien. Ein derartiges Phänomen wurde gelegentlich über der Straße von Messina zwischen dem italienischen Festland und Sizilien beobachtet. Der Volksmund nannte es Fata Morgana (Fee Morgana), nach einer Figur in der Artussage. Dort ist Morgana (weitaus richtiger überliefert als in späteren Erzählungen) die Halbschwester König Artus'. Deutlich wird seine einstige Relevanz in einem 1163 n. Chr. (zur Zeit der Normannenherrschaft) erstellten Bodenmosaik in der Kathedrale des apulischen Otranto, wo die Inschrift ihn als „Rex Artus“ kennzeichnet. Er reitet einen Ziegenbock und ist neben dem Bild vom Sündenfall platziert. Unmissverständlich ist der Ursprung des erst von den Dichtern des Spätmittelalters christianisierten und zum Herrscher erklärten Artus, der eine keltische Götterfigur gewesen sein dürfte. Morgane bewohnt das Andersland oder Schattenreich und beherbergt dort Artus. Der von den cornischen oder walisischen Kelten stammende Artusmythos wiederum gelangte entweder mit den Normannen nach Sizilien oder während der Kreuzzüge nach Süditalien. Diese verbreiteten die Sage in Unteritalien und auf dem Weg nach Palästina.
Die Figur der Fee Morgana ist also älter als die mittelalterliche Artussage, sie stammt aus der keltischen Mythologie. Die alten Iren sahen in den vergleichsweise häufigen Luftspiegelungen über dem Meer gläserne Paläste, in denen ihre Götter wohnten. Morgane bewohnte die Insel Avalon, die später für die damals sehr christlichen Menschen als Schatten- oder Feenreich bezeichnet wurde, da man nicht mehr an die Sage glaubte, Avalon habe es wirklich gegeben.
Optik
Die optische Dichte heißer Luft ist geringer als die kalter Luft. Lichtstrahlen, die zunächst eine kalte Luftschicht passieren und anschließend in flachem Winkel auf wärmere Luftschichten stoßen, werden vom optisch dünneren Medium weggebrochen, bis hin zu einer Totalreflexion. Wenn in Wüsten solche Luftschichtungen in größerer Höhe auftreten, sieht man Spiegelungen am Himmel, die sogenannte Fata Morgana.
In gemäßigten Breiten beobachtet man Spiegelungen häufig in Bodennähe über dunklen Flächen. Im linken Bild ist eine Asphaltstraße zu sehen. Wegen ihrer dunklen Farbe heizt sie sich in der Sonne auf, und mit ihr die Umgebungsluft. Darüber liegen kühlere Luftschichten. Auf der Straße spiegeln sich Himmel, Bäume und ein Auto.
Das Diagramm rechts veranschaulicht die Situation. Eine Betrachterin sieht das Auto entlang des Strahls d. Ein weiterer Strahl i wird wegen der Schichtung von kalter (optisch dichter) auf warmer (optisch dünner) Luft zu ihr hin gebrochen. Für sie sieht es so aus, als käme der Strahl aus der Richtung v und als spiegele sich das Auto an der Straße. Wenn sie sich mit Luftspiegelung nicht auskennt, könnte sie fälschlicherweise eine nasse Straße dafür verantwortlich machen.
Das Ursache einer Fata Morgana ist das Fermatsche Prinzip, welches besagt, dass ein Lichtstrahl immer den kürzest möglichen Weg zurücklegt.
Auch Vergrößerungen sind möglich, ebenso Mehrfachspiegelungen, welche die gespiegelten Objekte wieder aufrecht erscheinen lassen. Seefahrer früherer Jahrhunderte nannten solche Erscheinungen bei Schiffen auch Fliegender Holländer.
Der französische Physiker Gaspard Monge hat 1798 in Niederägypten erstmals Luftspiegelungen naturwissenschaftlich untersucht und gedeutet.
Weblinks
Literaturhinweis
- H.Dittmar-Ilgen: Warum platzen Seifenblasen. Hirzel-Verlag; S. 144: Optische Täuschungen besonderer Art