¿Por qué cuando hay una alta temperatura en una superficie se ven unas "olas invisibles"?

Supongo que te refieres a las ondulaciones de la imagen que se observan por encima de la carretera caliente o de alguna otra superficie, generalmente a lo lejos.

Se debe al cambio del índice de refracción del aire por la temperatura. A medida que el aire se calienta asciende. El aire caliente tiene un índice de refracción diferente al del aire frío. La luz que proviene de los objetos cambia de dirección al atravesar masas de aire de diferente temperatura, por eso vemos que la imagen se deforma. La sensación de oleaje es porque ese aire caliente al ir subiendo, va cambiando la refracción en la parte de la atmósfera afectada por su movimiento.

En algunos casos el índice de refracción es tal que se produce la reflexión completa de los rayos de luz, lo que provoca la percepción de la imagen invertida de objetos lejanos, como si se tratase de un reflejo en el agua. Este fenómeno de reflexión total por la temperatura del aire se denomina espejismo.

FOTO: lasprovincias.es