Как могла его одежда оставаться чистой, если бы он был стрелком? Эта реальная криминалистическая головоломка вдохновила исследователей из Университета Иллинойса в Чикаго и Университета штата Айова исследовать физику жидкости.
В журнале Physics of Fluids от AIP Publishing исследователи представляют теоретические результаты, показывающие взаимодействие входящего вихревого кольца пороховых газов с обратными брызгами крови.
Подробная аналитическая теория таких турбулентных самоподобных вихревых колец была дана 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 нестабильность, вызванную ускорением более плотной жидкости, крови, в сторону более легкой жидкости, воздуха», – сказал Александр Ярин, выдающийся профессор Иллинойского университета в Чикаго. "Это так называемая нестабильность Рэлея-Тейлора, из-за которой вода капает с потолка."
Капли брызг, попавших в обратную сторону, летят от жертвы к стрелку после попадания проникающей пули. Таким образом, исследователи сосредоточили внимание на том, как эти капли крови взаимодействуют с турбулентным вихревым кольцом дульных газов, движущимся от стрелка к жертве.
Они предсказывают, что обратные капли брызг крови могут быть захвачены – включены и унесены в его поток – приближающимся турбулентным вихревым кольцом, даже если они будут разворачиваться.
«Это означает, что такие капли могут упасть даже позади жертвы, а брызги вперед будут вызваны пробитой пулей», – сказал Ярин. «При определенном положении стрелка по отношению к жертве возможно, что на его одежде практически не будет 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 звуковых жидких механических принципов», – сказал Ярин.