به نظر شما می‌توان با نور ماه و یک عدسی بسیار بزرگ، آتش روشن کرد؟
پاسخ این است که این کار غیرممکن است! شما نمی‌توانید با استفاده از نور ماه یک تکه کاغذ را آتش بزنید. شما نمی‌تواند با استفاده از عدسی‌ها و آینه‌ها یا ترکیب این‌ها دمایی بالاتر از دمای چشمه ایجاد کنید؛ یعنی شما نمی‌توانید با ترکیب ابزارهای اپتیکی دمایی بالاتر از دمای خورشید را نیز ایجاد کنید.
ماه ۴۰۰۰۰۰ بار کم‌نورتر از خورشید است چرا نتوانیم با یک عدسی بسیار بزرگ مثلاً به ابعاد ۴۰۰۰۰۰ سانتی‌متر مربع نور ماه را جمع کنیم و دمای بالاتری ایجاد کنیم؟
برای درک بهتر این موضوع باید اشاره‌ای به ترمودینامیک داشته باشیم. ترمودینامیک شاخه‌ای از علم فیزیک است که به مطالعه‌ی پدیده‌های گرمایی و تحول دستگاه‌هایی می‌پردازد که توسط انرژی گرمایی حرکت و تغییر می‌کنند. یکی از قوانین ترمودینامیک بیان می‌کند که: شما هرگز نمی‌توانید بدون انجام کار و صرف انرژی جریان گرما را از محل سردتر به محل گرم‌تر منتقل کنید؛ یعنی شما به‌طور مثال نمی‌توانید یک لیوان آب را بدون صرف انرژی تبدیل به یخ کنید.
عدسی‌ها و آینه‌ها برای انحراف و انعکاس پرتوهای نور کار انجام نمی‌دهند و انرژی خاصی صرف نمی‌کنند؛ بنابراین طبق قانون ترمودینامیک برای متمرکز کردن پرتوها روی آن‌ها کاری انجام نداده و نمی‌توانند دمای بالاتر از چشمه ایجاد کنند. دمای سطح خورشید حدود ۵۰۰۰ درجه سلسیوس است، طبق اصل ترمودینامیک نمی‌توانید با استفاده از عدسی‌ها و آینه‌ها و تمرکز نور خورشید در یک نقطه، دمایی بالاتر از ۵۰۰۰ درجه سلسیوس به دست آورد. نور انعکاس یافته از سطح ماه کمی بالاتر از ۱۰۰ درجه سلسیوس است، بنابراین باز هم شما نمی‌توانید با استفاده از نور ماه چیزی را داغ‌تر از ۱۰۰ درجه سلسیوس گرم نمایید. این دما برای ایجاد شعله آتش بسیار پایین است.
اما ممکن است بپرسید، چرا نمی‌توان با متمرکز کردن تعداد زیادی از پرتوهای خورشید در یک نقطه آن را داغ‌تر کرد؟ عدسی‌ها می‌توانند نور را در یک نقطه کوچک متمرکز کنند، چرا نمی‌توانیم مقدار بیشتر و بیشتری از انرژی خورشید را در یک نقطه جمع کنیم؟
در ابتدا باید بگوییم که اولاً عدسی‌ها نور را تا حد یک نقطه متمرکز نمی‌کنند (مگر آنکه خود چشمه نقطه‌ای باشد). بلکه بسته به اندازه چشمه و فاصله کانونی عدسی، می‌توانند یک تصویر کوچک از چشمه را ایجاد کنند. درواقع تصویر دارای بعد است و نقطه‌ای نیست. این یک تفاوت مهم است.
نکته‌ی دیگر که در سامانه‌های اپتیکی وجود دارد قانون پایستگی سطح است. طبق این قانون اگر نوری داشته باشید که از دسته پرتوهایی با زوایای تابش مختلف و از سطح یک ناحیه ورودی گسترده وارد یک سیستم اپتیکی می‌شود، مساحت ناحیه ورودی ضرب در زاویه ورودی برابر مساحت ناحیه خروجی ضرب در زاویه‌ی خروجی می‌شود. اگر پرتوها در یک ناحیه خروجی کوچک‌تر متمرکز شوند، طبق پایستگی سطح باید در زاویه خروجی بزرگ‌تری پخش شوند.
به بیان دیگر، نمی‌توانید پرتوهای نور را در کنار هم فشرده‌تر کنید بدون آنکه آن‌ها را از موازی بودن دورتر کنید، یعنی نمی‌توانید در فاصله دور آن‌ها را نقطه‌ای کنید.
به صورت دیگر نیز می‌توان گفت که: عدسی‌ها نمی‌توانند نور هر نقطه از یک چشمه گسترده را درخشان‌تر کنند، چرا که می‌توان نشان داد که اگر عدسی نور هر تک نقطه را تقویت کند و درخشان‌تر کند با قانون پایستگی سطح در عدسی‌ها تناقض خواهد داشت.
بنابراین هم از دید ترمودینامیکی و هم از دیدگاه اپتیک شما نمی‌توانید با بزرگ‌ترین عدسی ممکن هم دمایی بالاتر از دمای چشمه ایجاد کنید. پس اگر در یک شب مهتابی خواستید آتش روشن کنید بهتر است از روش دیگری به جای نور ماه و عدسی استفاده کنید!