Neutroncsillagok és fekete lyukak körüli, erős gravitációs mezőben eltérülő fény útjának szimulációja adta az ötlete a HUN-REN Wigner FK kutatóinak, hogy a délibábok kialakulását vizsgálják a számítógépes játékok világából ismert sugárkövetés módszerével.
Horváth Anna és Bámer Balázs, a Wigner Fizikai Kutatóközpont Nehézion-fizikai Kutatócsoportjának munkatársai, Barnaföldi Gergely Gábor vezetésével a sugárkövetés módszerével, délibábok szimulálására alkalmas programcsomagot hoztak létre, mely segítségével délibábos tájképek generálhatók. Az új programcsomagról írt cikkük nemrég az American Journal of Physics folyóiratban jelent meg, mely cikket a lap szerkesztője nem csak kiemelte, hanem a decemberi szám címlapjára is javasolta.
Délibáb (fata morgana) akkor figyelhető meg a természetben, amikor a víz- vagy földfelszín és a levegő között hőmérséklet-különbség jön létre. A két réteg határát ilyenkor hirtelen változó hőmérséklet-, sűrűség- és törésmutató-profil jellemzi, mely utóbbi a fény töréséhez, így a délibáb kialakulásához vezet.
A természetes, ám annál érdekesebb jelenséget az American Journal of Physics címlapján is megjelenő fotók szemléltetik, melyeken a Balaton egyazon partszakasza látható délibáb jelenlétében, illetve anélkül. A délibáb ebben az esetben úgy jelentkezett, mint egy fejjel lefelé irányuló ,,tükörkép'' a horizonton.
A kutatók rájöttek arra, hogy a délibábok kialakulásához vezető fényutak a számítógépes játékok vagy a filmes CGI technológiából ismert sugárkövetés módszerével modellezhetőek. A gravitációs kutatásokból ismert lencsehatáshoz hasonlóan földi körülmények között is előfordulhat, hogy a tárgyról a szemünkbe két különböző úton is eljutnak a fénysugarak, mivel a változó közeg azokat ,,visszakanyarítja'' a felszín közeléből a mi irányunkba. Ilyenkor tehát nemcsak a normál, egyenes állású képet látjuk, amit a szemünkbe egyenes vonal mentén eljutó nyalábok hoznak létre, hanem egy második, fordított állású, kissé torzult ,,tükörképet'' is.
Jelen kutatások részét képezik a K135515 OTKA és a 2019-2.1.11-TÉT-2019-00078 pályázatoknak. A kutatáshoz a Wigner Scientific Computing Laboratory (WSCLAB) számítógépes erőforrásait használták a kutatók. Horváth Anna munkáját az ELTE DKÖP pályázat nyertese.
A tanulmányból magyarul megjelent publikáció a Fizikai Szemlében olvasható. [2. link].
A publikáció adatai:
[1] A. Horváth, B. Bámer, G. G. Barnaföldi: "Numerical simulation of mirages above water bodies", American Journal of Physics (December 2023)
DOI: 10.1119/5.0111635
[2] Horváth Anna, Bámer Balázs, Barnaföldi Gergely Gábor: "Kövessük a fényeket - délibábok numerikus szimulációja", Fizikai Szemle 72. évf. 9. sz. (2022.)
Link: https://epa.oszk.hu/00300/00342/00376/pdf/
Atomcsill előadás a témában: http://atomcsill.elte.hu/NEW/events/tan-a-fenyes-delibabot-hisz-olyat-mar-sokat-latott-vagy-tan-megsem/
