В 2009 году музыкальный продюсер Фил Спектор был осужден за убийство в 2003 году актрисы Ланы Кларксон, которой выстрелили в лицо с очень близкого расстояния. Он был одет в белую одежду, но на его одежде не было обнаружено пятен крови, хотя имелись значительные брызги крови назад.
Как его одежда могла оставаться чистой, если стрелял он? Эта реальная судебно-медицинская головоломка вдохновила исследователей из Иллинойского университета в Чикаго и Университета штата Айова на изучение связанной с этим физики жидкости.
В Physics of Fluids от AIP Publishing исследователи представляют теоретические результаты, раскрывающие взаимодействие входящего вихревого кольца пороховых дульных газов с обратными брызгами крови.
Подробная аналитическая теория таких турбулентных самоподобных вихревых колец была представлена этой группой в более ранней работе и математически связана с теорией квантовых осцилляторов.
«В нашей предыдущей работе мы определили физический механизм обратного разбрызгивания как неизбежную неустойчивость, вызванную ускорением более плотной жидкости, крови, по направлению к более легкой жидкости, воздуху», - сказал Александр Ярин, заслуженный профессор Института Университет Иллинойса в Чикаго. «Это так называемая неустойчивость Рэлея-Тейлора, которая отвечает за капание воды с потолка».
Обратно разбрызгиваемые капли летят от жертвы к стрелку после того, как их забрызгала проникающая пуля. Поэтому исследователи сосредоточились на том, как эти капли крови взаимодействуют с турбулентным вихревым кольцом дульных газов, движущимся от стрелка к жертве.
Они предсказывают, что брызги крови, брошенные назад, могут быть увлечены - включены и унесены в потоке - приближающимся турбулентным вихревым кольцом, даже будучи развернутыми.
«Это означает, что такие капли могут приземлиться даже позади жертвы, а брызги вперед вызваны пробитой пулей», - сказал Ярин. "При определенном положении стрелка относительно жертвы возможно, что одежда стрелка останется практически без пятен крови."
Физическое понимание, достигнутое в этой работе, будет полезно при судебно-медицинском анализе таких дел, как убийство Кларксона.
«Предположительно, многие криминалистические головоломки такого типа могут быть решены на основе надежных механических принципов», - сказал Ярин.