He aquí por qué:

* refracción: La flexión de la luz a medida que pasa de un medio a otro se llama refracción. La cantidad de flexión depende de la diferencia en los índices de refracción de los dos medios.

* Gradiente de densidad: La atmósfera de la Tierra tiene una densidad decreciente a medida que avanza. El aire cerca de la superficie es más denso que el aire más arriba.

* Ley de Snell: La ley de Snell describe la relación entre el ángulo de incidencia, el ángulo de refracción y los índices de refracción de los dos medios. A medida que la luz se mueve de un medio más denso (cerca de la superficie) a un medio menos denso (más alto en la atmósfera), se dobla de lo normal.

En resumen: El rayo de luz se dobla de lo normal porque se mueve de un medio más denso (atmósfera inferior) a un medio menos denso (atmósfera más alta), lo que hace que la luz se acelere y se doble de la perpendicular.

Este fenómeno es la razón por la cual las estrellas parecen más altas en el cielo de lo que realmente son, y por qué el sol parece establecerse más tarde de lo que realmente lo hace.