Почему сидя у костра нам кажется расположенные за ним предметы колеблются

Дык просто. Показатель преломления воздуха зависит от температуры. Воздух над костром горячее окружающего, поэтому его показатель преломления тоэе не такой, как у холодного воздуха окрест. Если б стоб этого горячего воздуха всё время сохранял свою конфигурацию (геомерическую форму и распределение температуры) , но то, что за ним, виделось бы малость окривевшим, но постоянно окривевшим. но ведь воздух над костром не стоит стоймя - она и сам колеблется! Ветром, слоучайным характером горения самого костра, всякой турбуленцией внутри этогопотока.. . Вот и получается, что а) столб горячего воздуха оказывается оптически неоднородным из-за неравномерного распределения температуры, и б) он ещё и ДИНАМИЧЕСКИ неоднороден, потому как нестационарен поток. Вот эта динамическая неоднородность и вызывает колебания изображения.

Аналогичную картинку можно наблюдать в жаркий день над нагретым на солнце асфальтом.

Вах! Какое оригинальное наблюдение! ! Через горячий дым костра.. . тара-та-ра.. . Гитарку взять бы и сочинить Вам ответик.. . Дык только есть такие гитарные ответики" у певунов.. .
Скучно.

Горячий воздух колеблется и создает иллюзию движения предметов

Может эти предметы уже столько водки выпили, что и колеблются.

разный коэффициент преломления у по-разному нагретых слоёв воздуха, которые непрерывно изменяются

А там от костра такая пыщь пыщь штуковина такая. Ну ты понял?

Всё из за конвекции. То есть воздух который нагревается - стремится вверх, а горячий воздух преломляет свет под другим углом чем тёплый так что мы видим уже искажённый свет и предметы расположенные за костром кажутся расплывчитыми.

Потому что над костром вздух, которй горит. собственно горение воздуха незаметно - но изображение искажается

это не гуманитарные науки. Это или физика или.. . алкоголь.

я тибе скажу -только никому- это магия !!!