物理学家通过流体力学原理破解罪案血液鉴证之谜

时间:2021-04-21 17:15:10 来源:互联网 作者: 神秘的大神 字体:

  近距离射击者的衣服如何能保持没有血迹?2009 年,音乐制作人菲尔·斯佩克特因 2003 年谋杀女演员拉娜·克拉克森而被定罪,拉娜·克拉克森在很近的距离内被枪击中面部。他穿着白色的衣服,但在他的衣服上却没有发现血迹,尽管发生了明显的向后喷溅的血液。如果他是枪手,他的衣服怎么可能保持干净?

  这个现实生活中的法医难题激发了伊利诺伊大学芝加哥分校和爱荷华州立大学的研究人员去探索其中的流体物理学。

  在 AIP 出版的《流体物理学》中,研究人员提出了理论结果,揭示了推进剂产生的枪口气体的入射涡旋环与后方血迹的相互作用。

  该小组在早期工作中给出了这种湍流自相似旋涡环的详细分析理论,并在数学上与量子振荡器理论相联系。

Trajectories-of-Droplets-at-Three-Different-Inclination-Angles.png

三种不同倾角下液滴轨迹的情况,其中考虑到与涡旋环相互作用的预测情况显示为红色,没有考虑的情况显示为蓝色。

资料来源:Gen Li, Nathaniel Sliefert, James B. Michael, and Alexander L. Yarin

  "在我们以前的工作中,我们确定了向后飞溅的物理机制是一种不可避免的不稳定性,它是由密度较大的流体 - 血液,向较轻的流体 - 空气加速引发的,"伊利诺伊大学芝加哥分校的杰出教授亚历山大·亚林说。"这就是所谓的雷利-泰勒不稳定性,它是导致水从天花板上滴落的原因。"

  在被穿透性子弹击中到后,向后的喷溅液滴从受害者身上飞向射手。因此,研究人员将注意力集中在这些血滴如何与从射手向受害者移动的枪口气体的湍流涡旋环相互作用。

  他们预测,向后飞溅的血滴可以被接近的湍流涡旋环夹住--纳入并沿着它的扫动,甚至被调转过来。

  亚林说:"这意味着这些血滴甚至可以落在受害者身后,与被击穿的子弹所造成的前向飞溅物一起,只要射手相对于受害者有一定的位置,射手的衣服就有可能几乎没有血迹。"

  这项工作中达成的物理认识将有助于对诸如克拉克森谋杀案的法医分析。

  "亚林说:"据推测,这种类型的许多法医难题都可以根据合理的流体力学原理来解决。