Устный журнал "Физика и криминалистика"
методическая разработка по физике (9 класс)

Устный журнал «Физика и криминалистика»

Страница 1.

Выдающиеся физики мира и криминалистика.

• Знаете ли вы имя крупнейшего ученого, который, пожалуй, первым принял участие в разоблачении мошенника путем проведения научного следственного эксперимента?

Если не знаете, его назову я. История гласит, что таким человеком был греческий математик, механик, физик и астроном Архимед. Заняться проблемой разоблачения мошенника ученого побудила просьба царя Гиерона, заподозрившего придворного ювелира в жульничестве. Архимеду предстояло ответить на вопрос: «Есть ли в короне, сработанной ювелиром, примеси других металлов или она сделана из чистого золота?» Используя знания о выталкивающей силе, он дал ответ на поставленный перед ним вопрос.

• Кто из выдающихся физиков мира занимался тщательным изучением деятельности фальшивомонетчиков и поисками их с целью предания суду?

Ответ таков: Исаак Ньютон. В 1696 г. он был назначен смотрителем Монетного двора. Почти 30 лет жизни Ньютона были связаны с этим учреждением. За время работы там ему удалось разоблачить несколько десятков фальшивомонетчиков. Поставив сыск на научную основу, он многих разыскал сам. Ньютон изучал все прошлые и настоящие «истории» фальшивомонетчиков и не пропускал ни одного заседания суда, где разбирались их дела. Все это содействовало успеху.

• Можете ли вы назвать ученого с мировым именем, кто провел первую научную экспертизу, позволившую разоблачить убийцу?

Отвечаю: таким ученым был американский физик Роберт Вуд (1868-1955) – почетный член многих академий наук. В сентябре 1920 г. в Нью-Йорке, рядом с банком Моргана был взорван фургон с динамитом. Во время взрыва погибли 39 человек и около 400 ранены. По просьбе одного из компаньонов Моргана Вуд подключился к расследованию преступления. Ему удалось реконструировать бомбу по осколкам. Но сыщики не смогли найти преступников. И вот, когда подобная трагедия произошла позже, в декабре 1929 г., в местечке Плезант близ Вашингтона, памятуя о неудачной операции, Вуд еще раз провел расследование, причем сам, от начала до конца, и нашел преступников. Ученый затем не раз принимал участие в расследованиях и всегда успешно.

• А известно ли вам, кто из выдающихся физиков мира выступал в качестве эксперта в суде, связанном с патентом?

Если нет, сообщаю: это был А. Эйнштейн. В начале 40-х гг. изобретатель Буки запатентовал несколько вариантов фотокамеры с автоматической фокусировкой и дифрагмированием. Права на производство таких фотокамер были приобретены нью-йоркской фирмой «Кореко». Вскоре изобретатель расторг свое соглашение с фирмой, но она продолжала их выпускать, незначительно их модифицировав. Буки возбудил против фирмы судебное дело. Его слушание состоялось в ноябре 1952 г. В качестве свидетеля-эксперта в суде выступал 73-летний Эйнштейн, специально приехавший в Нью-Йорк из Принстона.

• А кто из крупнейших физиков мира согласился на предложение проверить для одного судебного процесса возникшие сомнения относительно присутствия мышьяка в телах нескольких жертв?

Это был прославленный французский физик, один из первооткрывателей искусственной радиоактивности Фридерик Жолио-Кюри. Весной 1952 г. на юго-западе Франции, в Пуатье, произошло трагическое событие: женщина убила якобы посредством мышьяка по меньшей мере 12 человек. Обвинение опиралось на экспертное заключение полиции о содержании мышьяка в телах убитых, которое было сделано с помощью искусственной радиоактивности. Однако защита сомневалась в верности экспертного заключения и стала искать ученых-атомщиков. В 1954 г. адвокатам удалось привлечь к делу Жолио-Кюри. Его работа длилась несколько лет. Полученные результаты позволили заключить, что утверждения о наличии у пострадавших токсичных доз мышьяка были правильными.

• А сейчас вы узнаете о малоизвестной работе российского академика Б.Якоби, жившего в прошлом веке.

11 января 1866 г. собрание физико-математического отделения Российской академии наук приняло решение поручить физику-академику Якоби исследовать причину исчезновения теста, написанного на бумаге, и предложило разработать для всеобщего употребления состав чернил, который обеспечивал бы долговременную сохранность текста рукописей. Поручение было выполнено. Исследование имело значение и для криминалистики.

• Еще один любопытный факт: оказывается русский физик-академик Б.Б. Голицын, живший в 1862-1916 гг., возглавлял с 1899 г. учреждение, ведающее изготовлением государственных ценных бумаг, выпуском бумажных денежных знаков, облигаций и других документов; в функции этого учреждения входила и судебно-экспертная работа, связанная с раскрытием подделок денежных знаков и ценных бумаг.
• А знаете, кто из выдающихся русских ученых, сделавших очень много для развития физики и химии, проводил по просьбе органов правопорядка судебные экспертные исследования, отличавшиеся большим разнообразием?

Если нет, слушайте. Фамилия этого ученого Д.И. Менделеев. Он выполнил экспертизу, давшую ответ на вопрос: «Возможны ли случаи самовозгорания пряжи и шелка?», провел исследование с целью изыскания мер, предупреждающих совершение подлогов и подделок денежных чеков, разработал способ, исключающий возможность употребления почтовых и гербовых марок после удаления с них штемпеля погашения.

•  Вот еще интересный факт: недавно во Франции отмечалось появление большого числа поддельных банкнот достоинством в 500 франков. Чтобы остановить фальшивомонетчиков, пришлось выпустить банкноту нового образца. На ней изображены лауреаты Нобелевской премии физики Пьер и Мари Кюри. Таким необычным способом супруги Кюри «дали бой» фальшивомонетчикам.

Страница 2.

Физика и техника – в помощь криминалистике.

• Знаете ли вы, когда и на каком судебном процессе фотографирование помогло восторжествовать правосудию?

В 1954 г. в Монпелье (Франция) слушалось уголовное дело по обвинению гражданина Пренья в том, что он вытравил на денежном документе одну сумму и написал вместо нее в несколько раз большую. В ходе судебного рассмотрения понадобилась копия документа. Было принято решение сфотографировать документ. На фотографии четко проявился текст, вытравленный преступником.

• Кто и когда «привлек» в криминалистику ультрафиолетовые лучи?

Американский физик Р. Вуд в 1906 г. В одной из своих опубликованных работ он показал, что ультрафиолетовые лучи можно применять при фотографировании документов. С их помощью удается безошибочно установить по характеру отраженного свечения разницу в сортах использованной бумаги; в ультрафиолетовых лучах легко видеть тексты, написанные невидимыми «чернилами» - растворами органических веществ.

• А что дает люминесцентный анализ криминалистике?

Люминесцентный анализ, вошедший в практику благодаря работам советского академика С.И. Вавилова и его научной школы, получил широкое применение и в криминалистике. Вот только один пример: если залитый чернилами документ покрыть люминесцирующим составом, то из-за разной плотности участков листа активированный слой получится неодинаковым. И если этот документ осветить ультрафиолетовым светом, то разные его участки будут светиться по-разному. А это – путь к прочтению закрытого пятном текста.

• Еще вопрос. Используют ли в криминалистике и с какой целью инфракрасные лучи?

Используют. Фотографирование в инфракрасных лучах стали применять в криминалистике еще в 20-е гг. Оно требует особо сложного оборудования. Инфракрасные лучи безошибочно устанавливают различия чернил, сортов бумаги и т.п. Их используют для восстановления текстов обуглившихся документов. Эти лучи свободно проходят сквозь слой плесени, грязи, жира, через пятна крови, делая видимым невидимое. На криминалистическое исследование работает и инфракрасная люминесценция. Дело в том, что красители, применяемые для изготовления синих и фиолетовых чернил, очень активно поглощают лучи видимой части спектра и хорошо люминесцируют под воздействием инфракрасных лучей; это дает возможность с их помощью исследовать документы, которые написаны такими чернилами.

• Вашему вниманию предлагаю исторический факт. В 1937 г. в печати появилось сообщение о том, что найдена дотоле неизвестная картина голландца Яна Вермера Делфтского – одного из знаменитых художников 17 в. Вскоре мир узнал, что голландец Ван Меегерен был арестован властями по обвинению в продаже одному из фашистских главарей – Г. Горингу национального достояния страны – картин Яна Вермера. В ходе судебного процесса и открылось, что картины «найденные» Ван Меегером, написаны не Вермером, а им самим. Это показали рентгенографические исследования. Но все-таки оставались сомнения в верности вывода. Решающее заключение, внесшее ясность, было сделано после измерения радиоактивности содержащихся в башлах (белой краске) радия и свинца. Белила оказались очень радиоактивными и, значит, современными.
• А известно ли вам, как физики обнаружили случаи подделки древнеримских монет?

Дело было так. В 1972 г. на II Международной конференции по применению активационного анализа в криминалистике голландские исследователи сообщили об обнаружении ими посредством нейтронно-активационного и гамма-активационного анализов подделки античных монет. Суть этих методов состоит в следующем: монету облучают потоком нейтронов или гамма-лучей, а затем изучают спектр фотонного излучения, вызванного распадом возникших изотопов, и получают данные о содержании целого ряда химических элементов, например, серебра, золота, меди и др. Результаты анализов позволили установить, что значительная доля коллекционных монет, считавшихся серебряными, на самом деле – подделка: они лишь с поверхности покрыты серебром.

• Знаете ли вы, что физики с помощью нейтронов могут уточнить и обстоятельства смерти исторических личностей?

Вот первый пример. В 1961 и 1962 гг. были опубликованы результаты нейтронно-активационного анализа нескольких волос Наполеона. Исследования проводились в атомном центре Англии – Харуэлле. Облучая волосы потоком быстрых нейтронов, ученые сделали вывод, что в них содержится много мышьяка; значит, французский император умер в результате отравления этим веществом.

Вот второй пример. Изучая письма И. Ньютона, группа английских и американских исследователей высказала предположение, что причина его болезни – отравление ртутью. Сотрудники английского ядерного центра в Олдермастоне провели нейтронно-активационный анализ волос, принадлежащих Ньютону. Анализ дал возможность определить концентрацию в волосах натрия, хлора, марганца, брома, цинка, алюминия, золота, ртути. Оказалось, что количество ртути в волосах Ньютона в 40 раз превосходило норму. Полученные данные подтверждают предположение о том, что Ньютон в течение длительного времени болел вследствие ртутного отравления.

Пример третий. В расследовании убийства президента США Дж. Кеннеди (1963) тоже многократно использовался нейтронно-активационный анализ. С его помощью искали следы пороха на руках и щеках подозреваемых в стрельбе. Делали парафиновые слепки с рук и щек, их облучали потоком нейтронов в атомном реакторе, после чего измеряли гамма-излучение активированных образцов. Сколько было произведено выстрелов по Кеннеди? Для ответа на этот вопрос нейтронно-активационному исследованию были подвергнуты части пуль, найденные на месте убийства. Результаты изучения их состава говорят о том, что все образцы – части двух пуль, хотя и есть малая вероятность того, что 3х пуль (тогда третья пуля по своему составу неотличима от первых двух).

• Какой еще эффективный «инструмент» дает физика криминалистике?

Она позволяет, используя методы физического исследования, установить, как погиб человек – насильственной смертью или естественной.

В Санкт-Петербурге ученые Технологического университета под руководством лауреата Государственной премии профессора Геннадия Дульнева разработали методику, позволяющую по характеру свечения тела человека, помещенного в магнитное поле, точно определить обстоятельства его кончины. Так что криминалисты теперь могут в частности, безошибочно установить: действительно ли человек покончил с собой или это – искусственная имитация.  

• А вот как физики предлагают определять наличие следов драгоценных металлов на одежде человека, подозреваемого в изготовлении фальшивых жетонов для различных автоматов.

В криминалистических лабораториях с этой целью работают ультрафиолетовые эмиссионные спектроскопы, созданные физиками. Известно: твердые вещества, введенные в пламя вольтовой дуги, под воздействием высокой температуры переходят в газообразное состояние, что сопровождается ультрафиолетовым излучением; при этом каждый элемент имеет «свое», только ему присущее излучение. Этот метод весьма чувствителен и позволяет установить ничтожно малые количества самых разных веществ.

• На очереди – краткая информация об оптическом способе исследования, позволяющем уточнить расстояние, с которого был произведен выстрел. Для этой цели используют электронный микроскоп, дающий возможность видеть объекты размером 0,3 миллионной доли миллиметра. С его помощью отыскивают следы частиц выстрела. Их обнаружение помогает уточнить расстояние, с которого стреляли.
• А знаете ли вы, что существует оптическо-компьютерная система, позволяющая по анализу микрообъектов устанавливать личность человека?

Одна из главных частей такой системы – оптическая, другая – компьютер; они соединены и дают возможность исследовать микрообъекты размером до 5 мкм, например, срезы волос и устанавливать по ним личность человека, так как срезы неповторимы, подобно отпечаткам пальцев.  

• Какой современный метод используют для обнаружения фальшивых банкнот?

Ответ: изотопный. Банкноты делают на бумаге, а ту получают из хлопка. При фотосинтезе в хлопке накапливаются изотопы углерода С(12) и С(13), а также нестабильный изотоп С (14), попавший в атмосферу во время ядерных испытаний. По содержанию этих изотопов в хлопковом волокне можно определить, где и когда был выращен хлопок, а также откуда взята бумага, на которой напечатаны деньги, и «настоящая» ли она; зная происхождение бумаги, легче поймать фальшивомонетчиков.

Страница 3.

Помогите правосудию

Инсценировка (из судебного процесса)

Слушается дело об убийстве.

Адвокат: Мы намерены доказать суду, что фотопластинка с изображением обвиняемой была в фотокамеру подложена, что она не могла быть снята этой фотокамерой. Размер изображения на фотопластинке зависит от фокусного расстояния объектива и расстояния от него до изображаемого предмета. Если используется объектив с коротким фокусным расстоянием, то снимок охватывает большую видимую площадь, но размер изображения фотографируемого предмета получается небольшим. Если же объектив длиннофокусный, то изображение этого предмета имеет довольно большой размер по отношению к общей площади рисунка.

        На фотографиях обвиняемая видна во весь рост, но высота изображения чуть больше, чем половина высоты фотопластинки. При длиннофокусном объективе, которым пользовался человек, затем убитый, и реальной длине студии невозможно было сделать фотографию в полный рост с такой высотой изображения. Даже если камеру поместить в одном углу студии, а человека в другом, изображение на пластинке, подходящей к данной фотокамере, будет гораздо большим, чем на предъявленных пластинках.

Физик – эксперт дает оценку фактам.