У нас в гостях журнал «Человек и закон»
Я. Шестопал
Наука читает невидимые следы
Никто не упрекнет историка, если он не знает первого закона термодинамики. Зато его безусловно должен знать физик. Никого не удивит, если специалист по ботанике плохо разбирается в математических законах, как не удивит и математик, не разбирающийся в законах живой природы. Как говорится, каждому — свое.
Но есть законы, знать которые обязан каждый. Это — правовые нормы государства, в котором мы живем. Им должны подчиняться люди разных профессий, рангов и званий, разных возрастов — и подросток, и убеленный сединами старик.
Часто можно слышать, особенно в среде подростков, ссылку на незнание законов. «Я не знал, что этого делать нельзя». «Не думал, что то-то и то-то влечет за собой уголовную ответственность». Можно ли в таком случае остаться безнаказанным? Нет! Нормами права предусмотрено, что незнание законов не освобождает от ответственности. Вот почему совсем недавно приказом министра просвещения СССР с нового учебного года в восьмых классах общеобразовательных школ страны введено преподавание курса «Основы советского государства и права». Право изучается и в ПТУ. Однако, овладение этим предметом еще впереди. А пока… Пока расскажем о том, как математика и физика помогают бороться с правонарушениями.
Публикуемый ниже материал подготовлен по нашей просьбе редакцией научно-популярного журнала Министерства юстиции СССР «Человек и закон».
Наверное, многие читатели «Кванта» искренне удивятся, узнав, что М. В. Ломоносов занимался судебными экспертизами. Между тем, это действительно так. Его участие в большом количестве экспертных работ по делам о подделке золотых и серебряных изделий, об изготовлении фальшивых монет и т. д. в свое время сыграло важную роль в установлении истины.
Довольно часто следователи и судьи обращались за помощью к таким ученым, как Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров, Н. Н. Зинин, Н. Д. Зелинский, Н. И. Пирогов, А. Н. Крылов и другим, чьи имена известны всему миру. Произведенные ими экспертизы позволили юристам раскрыть ряд серьезных преступлений, найти истинных виновников.
Впрочем, список таких имен можно продолжить, и о каждом рассказать множество интересных историй, связанных с детективными изысканиями, которые проводились задолго до зарождения подлинно научной криминалистики. В наше время в научных институтах и лабораториях Министерства юстиции СССР, которые имеются во всех союзных республиках, в научно-технических отделах органов внутренних дел бок о бок с юристами трудятся физики, математики, химики, биологи. На службу правосудию поставлены высшая математика и электронно-вычислительная техника, лазеры и невидимые лучи, микробиология и тончайший химический анализ.
Здесь же речь пойдет лишь о том, что наиболее близко читателям «Кванта», — о применении достижений физики и математики в криминалистических исследованиях.
Широкое применение в криминалистике нашел люминесцентный анализ, основоположником которого по праву считается советский физик С. И. Вавилов, чей вклад в изучение природы люминесценции неоспорим. С именем американского физика Р. Вуда связано фотографирование в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах, что также используется в криминалистических целях.
…Возникло подозрение, что у гражданина Х. поддельный военный
3*
35
figureного билета, сделанные в обычном свете и в ультрафиолетовых лучах.
билет. Эксперт сфотографировал документ в ультрафиолетовых лучах. В результате удалось прочитать текст, невидимый при обычном свете. Как это ему удалось?
Ультрафиолетовые лучи, подчиняясь общим законам поглощения, отражения и преломления электромагнитных волн, вместе с тем поглощаются и отражаются рядом веществ иначе, чем видимые лучи. Одни вещества обладают свойством поглощать ультрафиолетовые лучи, другие, наоборот, беспрепятственно их пропускают, оставаясь в то же время непрозрачными для лучей видимого света. Под воздействием ультрафиолетовых лучей многие вещества люминесцируют, т. е. испускают видимый свет. Наблюдение этого свечения — самый удобный и распространенный способ исследования ультрафиолетовых лучей. При облучении изучаемого объекта (например, картины или документа) ультрафиолетовыми лучами становятся видны детали, невидимые при обычном освещении. Можно получать и фотографии в ультрафиолетовых лучах (см. рис. 1). Для этого на светочувствительный слой фотопластинки накладывают слой люминесцентного вещества, который преобразует невидимое излучение в видимое. Фотографии, полученные таким образом, оказываются более четкими, с большим количеством деталей.
Так именно и засветилась старая запись в военном билете. Оказалось, что он принадлежал другому человеку, был присвоен X., который вытравил фамилию и другие данные, относящиеся к прежнему владельцу.
На свойстве инфракрасных лучей поглощаться и отражаться некоторыми веществами не так, как видимый свет, основано их применение в судебно-экспертной практике. Например, фотографирование в инфракрасных лучах позволяет выявить подчистки в документах, читать залитые или замазанные тексты (см. рис. 2).
Так же, как в случае ультрафиолетовых лучей, присутствие инфракрасного излучения можно обнаружить с помощью люминесценции. Известны некоторые кристаллофосфоры (твердые люминесцентные вещества), которые дают вспышки свечения под действием инфракрасного излучения. Правда, для этого атомы вещества должны быть предварительно возбуждены. Иногда инфракрасные лучи оказывают, наоборот, гасящее действие на возбужденный кристаллофосфор. В обоих случаях результат действия невидимого излучения становится видимым. Сравнительно недавно для наблюдений в инфракрасных лучах стали использоваться электроннооптические преобразователи. В этих приборах (см. рис. 3) изображение предмета в инфракрасных лучах по
36
лучается на поверхности светочувствительного слоя. Электроны, «выбитые» с поверхности слоя под действием инфракрасных лучей, ускоряются электрическим полем, попадают на люминесцентный экран и заставляют его светиться. Такой метод обнаружения инфракрасного излучения оказывается гораздо чувствительнее, чем обнаружение с помощью прямого действия инфракрасных лучей на люминесцентный экран.
Известно, что рентгеновские лучи обладают большой проникающей способностью. Это позволяет использовать их для выяснения внутреннего устройства оружия, боеприпасов, замков и т. п. С помощью этих лучей можно, например, легко обнаружить частицы металла или другие инородные предметы в теле человека, в деревянных предметах и т. д. Между прочим, первым в России начал исследования по применению рентгеновских лучей в криминалистических целях изобретатель радио А. С. Попов. В частности, им были проведены успешные исследования в кронштадском морском госпитале, которые позволили обнаружить ружейную дробь в теле человека.
В настоящее время эксперты, владеющие современными научными методами исследований, порой не только помогают установить истину при разоблачении преступников, но и оказывают большие услуги науке. Так, во Всесоюзном научно-исследовательском институте судебных экспертиз Министерства юстиции СССР умеют восстанавливать «угасшие» тексты. Удалось, например, прочесть рукописи и документы прошедших веков. Делается это с помощью радиоактивных изотопов. Дело в том, что некоторые сорта бумаги интенсивно собирают на своей поверхности радиоактивные ионы. А выцветшие чернильные штрихи эти ионы не притягивают. Поэтому, если пропитать «угасший»
Рис. 2. Фотографии трудовой книжки с текстом, залитым чернилами, и той же книжки с текстом, выявленным с помощью инфракрасных лучей.
текст реактивом, содержащим радиоактивные изотопы, и затем сделать отпечаток, фиксирующий их излучения (например, опять с помощью люминесцентного экрана), то получится негативное изображение «угасших» записей.
Теперь немного расскажем об использовании в криминалистике одного из самых современных методов исследования внутренней структуры веществ — спектрального анализа.
…Из охотничьего дробовика убит человек. Как найти убийцу? Следователь изъял у нескольких подозреваемых лиц дробь одного и того же калибра. Казалось бы, что может быть более схожим между собой, чем одинаковые, как капли воды, дробинки? В отличие от пуль на них даже не остается следов канала ствола ружья. И все же сходство дробинок кажущееся. На самом де-
37
38
Рис. 3. Схема электроннооптического преобразования. 1 — объект, освещенный инфракрасными лучами; 2 — объектив; 3 — фотокатод (светочувствительный слой); 4 — световое изображение; 5—5′ — фокусирующие электроды; 6 — электронное изображение; 7 — лиминесцирующий экран (α — алюминевая пленка, защищющая фотокатод от излучения кристаллофсора, δ — слой кристаллофсора, ε — стеклянная подложка); 8 — глаз наблюдателя.
ле, свинец, из которого они сделаны, имеет различные примеси. Количества этих примесей в различных партиях доби, хотя и очень незначительное, но все таки различются. Для тщательного исследования в таких случаях применяется спектральный анализ. Каждый химический элемент имеет свой собственный и только ему присущий спектр излучения и, соответственно, спектр поглощения. Если кусочек свинца, из которого была изготовлена добь, скигать в пламени, например, электроннойдуги, то в спектрокопто можно будет видеть «следы» примесей в виде соответствующих черных линей на фоне сплошного спектра излучениядуги. По «интенсивности» этих черных линей можно судить и о количестве каждой примеси. Таким образом была установлена тождестенность химических составов добинок, обнаруженных в теле убитого и изъятых у одного из подозреваемых, т. е. был найден человек, совершший убийство.
Или такой случай… Хулиган нанес человеку удар трехгранным слесарным инструментом — шабером. Из раны пострадавшего был извлечен крошечный околок металла, а у подозреваемого обнаружили свежезаточный шабер. По всейверятности инструмент и заточили спецально для того, чтобы замскировать следы облома. Необходима тщательная проверка. Для этого следствие прибегло к серверному комплектному исследованию. С помощью спектрального анализа определили, какие металлы и в каких соответствии входят в состав материалов шабera и найденного околка. Рентгеносpektральный анализ дополнително выявил микропримеси, не обнаруженные спектральным анализом. В результате удалось установить полное совпадение химических составов металлов околка и шабera и таким образом найти представника.
Все чаше и чаше для криминалистических исследований используются различные математические методы и электронно-вЫЧИСЛИТЕЛЬная техника.
…В одном городе участился огравления учреждений. Исчезали пышшие maшинки, вентиляторы, настольные лампы и личные вещи, оставленные сотрудниками. По всему было ясно, что орудует одна и та же хорoso организационная и очень осторожная группа. Но как пожать представников?
Тут на помощь следствием органам пришли математики. Они про-
39
анализировали все точки, где были совершены ограничения, иверяные трансportные пути, по которым следовали представки. Затем с помощью электронно-вЫЧИСЛЕТНЫЙ мащины был просчитан возможный пункт следующего ограничения. Расчет оказался настолько точным, что грабителей задержали прямо на месте представления.
Электронно-вЫЧИСЛЕТНЫЕ мащины широко использовались в правовой стравочно-inформационной службе, судебной статистике, для проведения различных судебно-экспертивных исследований. В частности, для идентификации фотопортеров (т. е. для установления их勘дественности). Существуют этого метода в следующем.
Как известно, любое изобравжение на плоскости можно представить в виде отдельных точки. Для установки идентиности фотопортеров на них на самых характерных зонах — глазах, бровях и т. п. наносят группы точки. Затем соответствующие сочетания точки и их положения на плоскости сравнивают между собой.
Криминалистицы проводят такие исследования с помощью ЭВМ, сабженных специализмистами устройства ввода и вывода. Мащины сами проводят точки на фотографиях, проводят сравнения и выделют готовые результаты.
В заключение — немного о Международной выставке криминалистической техники, которая проходила недавно в Москве. В выставке приняли участие более шестидесятей стран и фирм. Здесь были представлены самые современные приборы и аппараты, всего около десяти тысяч экзопонов.
Послетели выставки могли увидеть охранные устройства, излучющие на десяти метров вокруг электромагнитные волны, которые, собственно, и создают охранное поле. Стоит представнику попасть в него, как моментально сравнять сигнал опасности, по которым вызываются патрульные машины. Или аппарат, фотографирующий даже в Кроме того, и портативные телеустановки, которые фиксируют и передают джуроному по городу информации с места производства. Любопытное новщество — электронноуправляемые печатающие автоматы. Они экономят много времени, уходящего обычно на составление различных протоколов, постановлений. Из заранее запрограммированных стандартных предложений, фраз, слов автомат со скоростью 50 000 знаков в минуту находит нужный вариант и печатает необходимый документ со скоростью 900 знаков в минуту.
Были представлены на выставке сравнительные микросокрыты, помогающие криминалистичам идентифицировать мелчайшие частики пыли, волос, ниток, бумаги; масс-спектрометр, обнаруживающий и исследующий один пикограмм (10⁻¹² e) вещества (причем большая часть работы производится автоматически); телефонный анализатор—гроза телефонных хулиганов, определяющий номер аппарата, с которой звонят абоненту, и записывающий голосоворящего на пленку.
Рассказ о том, как служатости достижения физики и математики, мог бы заполнить солидную книгу. В этой статье мы ограничились лишь незначительным количеством примеров. Но и их достаточно, чтобы понять, какое общирное поле деятельности может ожидать будущеих специализитов, окончивших физико-mатематические факультеты, если они захотят посвятить себя борбе с представностью и нарушениями закона. Приведенные примеры дают также понять, что любое представление может быть раскрыто. Невидимые следы остатуса всегда, и современная наука научилась с достающим полототой их читать.