Мерцание звезд — перемены яркости и цвета неподвижных звезд, сопряженные с изменениями их видимого диаметра и длины боковых лучей. М. замечено издавна как астрономами, так и простыми наблюдателями; одно из арабских названий Сириуса — Баракеш — значит звезда о тысяче цветов. Явление представляется как невооруженному глазу, так и в зрительные трубы. Если толкать штатив небольшой трубы, то видимая в нее звезда описывает неправильные кривые, окрашенные в разных частях разными цветами. Для объяснения М. делались различные предположения. Аристотель и Птолемей, полагая, что мы видим предметы лучами, исходящими из глаз, приписывали М. утомлению глаз при смотрении на весьма отдаленные предметы; Тихо Браге, превосходный наблюдатель, был, как известно, несчастлив на гипотезы: по его мнению, М. происходит от весьма быстрого вращения звезд, разбрасывающих свои лучи подобно колесу фейерверка; планеты не мерцают потому, что они не вращаются около своих осей (!). Галилей приписывал М. свойству самого света звезд, Кеплер — обращению около звезд темных тел, заслоняющих их свет, Декарт — своим вихрям. Вообще для объяснения М. придумано множество более или менее остроумных, но неправдоподобных гипотез; многие смешивали это явление с колебанием изображений в зрительных трубах. Самое вероятное объяснение предложено Араго и основано на явлении интерференции лучей света, проходящих через разнородные слои атмосферы. При различии плотностей, влажности и температуры отдельных частиц земной атмосферы, ход соседних лучей может измениться на целую световую волну или ее часть, и потому совокупность лучей, попадающих в зрачок глаза от одной звезды, может, смотря по обстоятельствам, усиливаться или ослабевать. Монтиньи дополнил это объяснение еще тем, что отдельные лучи могут претерпевать различные разложения на цвета. Справедливость предположений Араго и Монтиньи подтверждается наблюдениями: планеты и вообще светила, имеющие заметный диск, не мерцают, так как интерференция лучей, идущих от соседних точек, приводит ко взаимному уничтожению лучей; звезды обнаруживают более сильное мерцание вблизи горизонта, когда лучи света проходят через более толстый и изменяющийся слой атмосферы; М. усиливается, когда сухой воздух начинает наполняться парами; вот почему сильное М. может служить предвестником наступления перемены погоды и дождя.
Подробное перечисление различных гипотез о М. и производство соответствующих наблюдений изложены в мемуаре Араго: «Sur la scintillation des étoiles» («Comptes Rendus», 1840). См. также Montigny, «Sur la scintillation» («Mem. Brux.», 1855).