在平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等空旷的地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景，称海市蜃楼。中国山东蓬莱海面上常出现这种幻景，古人归因于蛟龙之属的蜃吐气而成楼台城廓，因而得名“海市蜃楼”。
海市蜃楼
我们来做个实验:取一只杯子，倒入大半杯水，放在太阳光下，再在杯中插入一根筷子。这时你看到水中的筷子和水面上的筷子像折断一样。这是光线折射造成的。光在同一密度的空气中行进时，光的速度不变，始终以直线的方向前进。但当光倾斜地由空气进入水中的时候，水的密度不同于空气的密度，光的速度就会发生改变，并使前进的方向发生曲折。
发生在沙漠里的“海市蜃楼”，就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里，白天沙石受太阳炙烤，沙层表面的气温迅速升高。由于空气传热性能差，在无风时，沙漠上空的垂直气温差异十分显著，下热上冷，上层空气密度高，下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时，光的速度便发生了改变，经过光的折射，便会将远处的绿洲呈现在人们眼前。在海面或江面上，有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象。
在我们的空间人所能看到的光是在可见光范围之内(400～700纳米)。我们看到的物质是因为我们的眼睛可以接受其反射的可见光。在夜里，我们就接收不到物质发出的红外线。即使在可见光范围之内，如果光过强或过弱，我们的肉眼也很难看到。人眼是由我们这个空间的物质构成的，是由最大一层分子组成的最大一层粒子构成的，只适合看到一定能量范围的光。
如果是分子组成的稍微小于最大一层粒子的那层空间粒子的时候，人眼就看不到了，更不要说由分子组成的更小粒子的空间了。对人来讲，这些物质反射的光是不可见光。但是，这个空间的其他生命却可能接收到这层空间物质反射的光，并能看到这层空间的物质，因为组成它们眼睛的分子颗粒和人眼分子颗粒不同。
海市蜃楼是另外空间的真实体现。在物质的运动下，被反映到我们这个空间里来。一种海市蜃楼发生在海上。这里空气在一定范围之内的空间湿度比较大，厚度也比较大，这样大面积的水蒸气在运动下阴差阳错地就能形成一个巨大的透镜系统。就像一个巨大的放大镜或显微镜一样，把微观世界另外空间的景象反映到我们的空间来，人眼就能观察到了。
另外，人们看到的海市蜃楼景象有时是运动的，空间的物质就是运动的。在沙漠或其他地方，物质在运动下也能形成一个巨大的微观观测系统，人们就可以观测到另外空间了，这也就是人们所说的海市蜃楼。海市蜃楼也经常发生在雨后，这时的空气湿度较大，也易形成透镜系统。
当近地面的气温剧烈变化，会引起大气密度产生很大的差异，远方的景物在光线传播时发生异常折射和全反射，从而造成蜃景。
海市蜃楼是近地面层气温变化大，空气密度随高度强烈变化，光线在垂直方向密度不同的气层中，经过折射进入观测者眼帘造成的结果。常分为上现、下现和侧现海市蜃楼。其实，宇航员在太空旅行过程中看到被放大的地球景物，这种现象有时也被称为海市蜃楼!
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