Физики пришли на помощь криминалистам

Изучение разбрызгивания крови - вот тема, которой занимались физики из США

Физики пришли на помощь криминалистам. В журнале American Journal of Physics скоро выйдет статья, авторы которых исследуют поведение капель жидкости в полете. Разумеется, под "жидкостью" подразумевается прежде всего кровь, что же еще может заинтересовать криминалистов?

Гидродинамика в лаборатории и абстрактные системы уравнений на доске - это совсем не то же, что огромные бурые пятна на асфальте, обведенные мелом и обнесенные полицейским ограждением. Вдумчивая работа физика на первый взгляд имеет мало общего с работой следователя, рассматривающего выцветшие обои в дешевой съемной квартире - точнее, пятна на этих обоях, аккурат над бездыханным телом с несколькими отверстиями от пуль. Что может быть дальше от науки, чем преступление?

Впрочем, уже больше века назад научное знание стали активно применять сыщики. Кто не читал рассказов о Шерлоке Холмсе? А менее известный, но зато реальный пример Роберта Вуда, физика, который разоблачил десятки шарлатанов и помог раскрыть несколько уголовных дел о подрыве бомб? А разработка тестов на мышьяк, которая поставила жирный крест на надеждах преступников получить наследство после скоропостижной кончины старого и богатого родственника? Современные криминалисты используют и ДНК-диагностику, и тончайшие методы химического анализа; а самые нетривиальные вещественные доказательства сочетаются с тем, что видно в первую очередь. Следами крови, например.

В своей статье ученые из Вашингтонского университета (отметим, что речь идет о штате Вашингтон, а не о столице США) отталкивались от давно известных криминалистам фактов. Сыщики знают, что капля, упавшая под некоторым углом на поверхность, оставляет эллиптический след, причем при более пологих углах (когда капля прилетает почти горизонтально) эллипс вытягивается в линию, а при перпендикулярном падении становится кругом. Стандартный метод измерения высоты, откуда прилетела капля, основан на том, что сначала определяется угол падения, потом от каждого следа проводится под этим углом прямая в сторону предполагаемого источника; так можно узнать, например, сидела ли жертва убийцы в момент выстрела или стояла (возможно, что это позволит определить и то, откуда стреляли). Но всегда ли эти оценки надежны?

Физики записали уравнения, описывающие полет капель, и с их помощью смоделировали несколько разных ситуаций.

После этого взяли сделанную из дверной петли, пружины и двух дощечек хлопушку, положили на нее пузырек с жидкостью и произвели множество реальных следов. Причем, дабы не тратить настоящую кровь (донорскую просто жалко, а образцы для анализов мало того, что достать сложно, так еще и один из авторов, Фред Гиттс, себя определяет как чрезвычайно брезгливого), использовалась смесь пищевого красителя, соуса и моющего средства - чтобы не так сложно было отскребать последствия опыта от стен, пола и потолка.

"Место преступления" в виде перепачканной лаборатории снимали на камеру; пятна анализировали и сопоставляли с результатами моделирования и расчетами по классической методике. В результате ученым удалось показать, что более-менее надежные оценки высоты источника жидкости возможны только в некоторых случаях - там, где расстояние от источника капель линейно зависело от тангенса угла падения. Звучит не очень понятно, поэтому сделаем пояснение: ученые проиллюстрировали свою статью графиками, где по одной оси отложен тангенс угла падения капли, а по другой - расстояние от капли до того места, над которым и произошло разбрызгивание. Там, где на графиках все пятна давали ровную линию, можно было довольно точно вычислить высоту, а вот где такой зависимости не отмечалось, оценки высоты по классическому методу давали сбой. Так, в одном из опытов с "неправильным" скоплением пятен обычный метод показал высоту в 150 см, хотя реально речь шла всего лишь о 88. Будь то не опыт, а судебное дело, ошибка могла бы привести и к трагедии!

С другой стороны, ученые установили то, что для небольших высот и скоростей искажения, вносимые сопротивлением воздуха, не столь уж и значительны. Эти знания, как говорится в заключительной части труда исследователей, пригодятся не только криминалистам, но и... геологам, а также астрономам! Каким образом?

Геологи тоже имеют дело со следами брызг. Лава во время извержений, капли с потолка пещер, эрозия грунта под действием капель дождя. Иногда эти процессы проходят не на Земле - потому как извержения вулканов бывают, например, на спутнике Юпитера Ио. И там тоже знание о том, как летела жидкость, позволяет раскрыть различные тайны. Уже научные, а не криминальные.