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2013年10月2日星期三

神探伽俐略鑒證科學(5)計算死亡時間

神探伽俐略2的結局篇裡提到「時間」對解開案件迷團是非常重要,而鑒證專家在一件死亡案件中,第一個通常要解開的迷就是死亡時間。




死亡時間是如何計出來的?

人的體溫在靜態和動態時都有分別,體溫亦會因應環境溫度(假設是室內溫度比較容易計算)而改變,探員在推算死亡時間時,便需要量度兩個數據: (1)死者體溫 , (2)當時室內溫度;據網上資料所得,量度體溫的方法以肛探最為常用。

假設死者過身前的體溫是正常的攝氏37度,而探員到案發現場時量度死者的體溫是攝氏25度,室內溫度一直是平穩於攝氏20度,由攝氏37度下降至25度所需的時間,便是簡約估計(rough approximation)死亡時間。然而要更準確地估算死亡時間,便需要隔一小時再量度多一次死者體溫,然後便可以以Newtons Law of Cooling (牛頓冷卻定律)的方程式計算出體溫下降相隔的時間,再減回到達現場的時間,便是死者的死亡時間。

Newton’s Law of Cooling (牛頓冷卻定律)方程式:

http://www.biology.arizona.edu/biomath/tutorials/applications/cooling.html

T(t) = 到達現場時量度死者的體溫
Te= 場的環境溫度或室溫
T0= 死前的正常體溫
k = 對像材料性質的常數

複雜的數不計了,其實這些情境可用同樣模擬計算筆出來:
  1. 假設死者是嬰孩,探員到達現場時間是6:00pm,量度死者體溫時是攝氏25.8度,室內溫度是攝氏20度
  2. 由於人體80%都是水,我們可以水來模擬實驗。
  3. 一個盤載滿水,減去盤的重量等同嬰孩的重量
  4. 將水加熱至攝氏37度(假設是正常體溫),室溫攝氏20度
  5. 每隔一小時量水溫一次,室溫維持攝氏20度,然後根據記錄畫一個圖表,按照圖表便可對應出攝氏37度跌至25.8度需要干時間
  6. Say由攝氏37度下降至25.8度需要7小時,死亡時間便是6:00pm減7小時,即是11:00am了。
不過,人的體溫下降速度取決於環境溫度的改變,環境溫度低,體溫下降速度便會快些,環境溫度高,體溫下降速度便會慢,兇手可改變環境溫度來干擾死亡時間的計算,例如在現場放一些乾冰,室內溫度便會下降,死者體溫也會加快下降,乾冰用完後消失,死亡時間便可改動於了無痕跡了。哈!哈!

Note: 水的溫度和時間的關係圖表應該如下:


2013年9月1日星期日

神探伽俐略鑒證科學: 植入記憶科技

昨晚的神探伽俐略2內容提到,聲波可調較致某一頻率而令人產生頭痛頭暈的感覺,繼而出現幻覺而從高空掉下,走出鐵路軌,做成自殺假象的殺人事件。

不過,筆者今早在網上看到更有趣的科學,那就是植入記憶科技。人的記憶能歷久常新,原因是我們的記憶中都包含感覺,例如痛楚、驚慌、興奮,現代科學家已經能夠從這些感覺在腦中所觸動的細胞組群,標記這組細胞,用激光重新刺這組細胞而引發同樣的記憶。



這個實驗引伸另一疑問:「我們能否植入記憶?」從片斷中,科學家指出這是可以做到的,只要將腦中觸動的另一組細胞混合之前引發驚慌的細胞組群,便可成為新的記憶。



這些科學發現令我們想起一套電影「Total Recall」,二十年前還是科幻,現在漸漸成為現實。也令我想到未來的戰爭,可能只需控制你的腦細胞,例如刺激你驚慌的細胞組群,令你突然停頓幾秒而被殺............

亂搏還是那句:「國與國之間的較勁,完全不是公義、核心價值那麼簡單,而是物競天擇,鬥強,鬥科技的!」

花一點時間細心看片: http://www.youtube.com/watch?v=EXo3qA9V3eI







2013年8月18日星期日

神探伽利略的鑑證科學(3):3D模擬重組案情

剛從假期旅遊回來,假期心情未平,還是講些輕鬆話題。昨晚的神探伽利略2,內容講到一神怪傳說烏天狗,關連一兇殺案,案發現場門窗鎖著,沒有其他人能進入,特顯兇案的神祕感,究竟是自殺還是他殺,伽利略以科學角度重組案情釋破案件。其中用上的方法是利用3D模型,以物理學計算槍殺距離、角度、搖搖椅的後撞力和反彈力,從而結論死者是自殺。



這種案情重組的破案方法,香港警方在3年前菲律賓人質事件的死因庭中,也曾做過類似分析,法證專家用上3D模型模擬子彈從不同角度射入巴士,對巴士玻璃窗做成的痕跡,和兇手對受害人近距離開槍的傷口,從科學角度重組案情,從而破解受害人究竟是被槍手所殺,定還是巴士外的菲律賓警察在混亂中開槍致死的疑點。在下向來認為數據不騙人,科學理據勝過千言萬語,在下有幸當時能抽空到庭內旁聽,獲益良多。

2013年8月3日星期六

神探伽利略的鑑證科學(2):搖蕩頻率同步 (Synchronization of Oscillator)

早前神探伽利略其中的一集裡一個實驗,不同步的拍子機在一個搖蕩板上,最終全部拍子機的拍子同步起來的壯觀場面,最令人印象深刻。




其實有條複雜數計得出來,不過原理很簡單,物件都會尋求最慳力的狀態,當拍子機在同一個搖蕩板面上,不同步的拍子機在搖蕩板上就如兩組不同的力量在扯大纜,會互相抵消拉力,結果拍子機尋找最慳力狀態來搖擺,那就是同步的拍子。很有趣的物理學現象,人的心臟是其中一例,很多時聽過兩個女人住在一起,月經週期會慢慢同步也是其中一例
 
Kuramoto Model
 
 








2013年7月27日星期六

神探伽利略鑒證科學(1): 弗雷效應

週六講一些輕鬆話題。近來每週六晚都追看「神探伽利略2」,這套偵探劇集特別之處在於每集都有一些物理現象應用在鑒證科學,筆者並非物理學家,但對一些物理學現象很好奇,遂於網上查看資料,在此跟大家分享,歡迎大家指教!

筆者對上週一集,用微波聽覺效應來殺人深感興趣,劇集中描述一個女人死後,她的情夫在靈堂前突然聽到一些聲音,最後抱著頭驢發癲自殺而死,然而周邊的人是完全沒有聽到這些聲音,之後一些人同樣地聽到其他人聽不到的聲音而發狂。為何會有這樣的現象?

劇集中伽利略解釋為弗雷效應。從網上查得的資料,弗雷效應也稱為微波聽覺效應,此乃調變無線電波的頻譜所引起的喀嚓聲,喀嚓聲直接在人的中耳產生,因此其他人是無法聽到。在冷戰期間,美國神經學家艾倫·H·弗雷(Allen H. Frey)研究了這種效應,並且成為第一個發表微波聽覺效應的人。