Scenarier for dråbes baner i tre forskellige hældningsvinkler, hvor de tilfælde, der forudsiges med regnskab for interaktionerne med hvirvelringen, er vist med rødt, og dem uden er vist med blåt. Kredit:Gen Li, Nathaniel Sliefert, James B. Michael, og Alexander L. Yarin
I 2009, musikproducenten Phil Spector blev dømt for drabet på skuespilleren Lana Clarkson i 2003, der blev skudt i ansigtet fra meget kort afstand. Han var klædt i hvidt tøj, men der blev ikke fundet blodpletter på hans tøj - selvom der forekom betydelige tilbagestående blodstænk.
Hvordan kunne hans tøj forblive rent, hvis han var skytten? Dette retsmedicinske puslespil fra det virkelige liv inspirerede forskere fra University of Illinois i Chicago og Iowa State University til at udforske den involverede væskefysik.
I Væskers fysik , forskerne præsenterer teoretiske resultater, der afslører en vekselvirkning mellem den indkommende hvirvelring af drivgassnæsegasser med tilbagestående blodstænk.
En detaljeret analytisk teori om sådanne turbulente selvlignende hvirvelringe blev givet af denne gruppe i tidligere arbejde og er matematisk knyttet til teorien om kvanteoscillatorer.
"I vores tidligere arbejde, vi bestemte den fysiske mekanisme for bagudstænk som en uundgåelig ustabilitet udløst af acceleration af en tættere væske, blod, mod en lettere væske, luft, "sagde Alexander Yarin, en fornem professor ved University of Illinois i Chicago. "Dette er den såkaldte Rayleigh-Taylor ustabilitet, som er ansvarlig for, at vand drypper fra et loft. "
Bagudstrømmende dråber flyver fra offeret mod skytten efter at være sprøjtet af en penetrerende kugle. Så nulstillede forskerne ind på, hvordan disse bloddråber interagerer med en turbulent hvirvelring af mundingsgasser, der bevæger sig fra skytten mod offeret.
De forudsiger, at tilbagestående blodsprøjtedråber kan medbringes - inkorporeres og fejes med i dens strøm - af den turbulente hvirvelring, der nærmer sig, selv bliver vendt.
"Det betyder, at sådanne dråber endda kan lande bag offeret, sammen med at fremsprængningen skyldes en gennemtrængt kugle, "sagde Yarin." Med en bestemt position af skytten i forhold til offeret, det er muligt for skytterens tøj at forblive praktisk talt fri for blodpletter. "
Den fysiske forståelse, der opnås i dette arbejde, vil være nyttig i retsmedicinsk analyse af sager som f.eks. Clarksons mord.
"Formentlig, mange retsmedicinske gåder af denne type kan løses baseret på mekaniske principper for lydvæske, "sagde Yarin.