Я познаю мир. Криминалистика

Криминалист спешит на помощь археологу

Не все знают, что криминалисты и археологи часто работают одними и теми же методами. Только криминалистам они помогают установить, кто есть кто и узнать, что именно (деньги, документы, произведения искусства) является фальшивкой. А археологи пытаются восстановить историю по останкам людей д их творениям. В этом им помогает «атом-детектив».

Часто археологам требуется помощь криминалистов

Что может рассказать о волосах обычный микроскоп? Волосы человека отличаются от волос животных – у зверей внутренняя часть волоса толще. У мужчин волосы ровные и короткие, в них больше серы. Женские волосы обычно длиннее и концы расщеплены. Если волос выпал сам, то корень его высохший. Если волос вырвали, то корень цел, а сам волос растянут, как резинка и местами волнистый. В Канаде в 1958 году криминалисты первый раз исследовали человеческие волосы с помощью методов атомной физики. Волосы при таких исследованиях не разрушаются, а количество любого химического элемента устанавливается с точностью до одной миллионной миллиграмма! «Атом-детектив» увидит все – и следы грязи на волосах, и остатки красителей, и средства косметики…

Если найден старинный клад, а вещи из него вызывают сомнение у специалистов, то одну из монет или ее часть помещают в атомный реактор. Монета начинает сама испускать лучи. Физики называют это явление – наведенная радиоактивность. Исследуя лучи, криминалисты могут определить, какие химические элементы содержатся в монете и в каких количествах.

Этот метод позволяет отличить посеребренные монеты от серебряных, а позолоченные – от золотых. Фальшивок на рынке предметов старины очень много, ведь антиквариат вошел в моду. Часто фальшивки сделаны качественно, их хозяева и не подозревают об этом. К 500–летию со дня рождения Леонардо да Винчи было обнаружено 60 поддельных «Джоконд». А в 1956 году в Турции одному английскому археологу местный житель показал древнее захоронение, в котором оказалось множество старинных предметов. Все крупные музеи мира – Лувр в Париже, Метрополитен в Нью–Йорке, Британский музей – приобрели несколько редкостей… Но «атомдетектив» доказал, что из 66 предметов 48 – подделки! И сделаны керамические вазы, сосуды и фигурки из глины не семь тысяч лет назад, а в двадцатом веке.

Много сомнений у специалистов вызывала карта Виланда XV века. Она сделана из пергамента с водяными знаками 1440 года. Почему на карте обозначена правильная линия побережья Гренландии, ведь в XV веке о Гренландии еще не знали?

Криминалисты исследовали чернила, которыми зарисована карта. «Атом-детектив» подтвердил: состав чернил не соответствует XV веку. Мало железа, нет индиго и сока толокнянки. Повторное исследование в 1972 году электронным микрозондом показало – составные части «средневековых» чернил куплены в магазине химических реактивов.

Как проверяют подлинность картин и скульптур

Физики знают, что свинцовые белила задерживают рентгеновские лучи:. Как криминалисты используют этот факт для установления подлинности картин и скульптур? Оказывается, если просветить картину рентгеновскимим лучами, то можно узнать, как именно художник создавал свое произведение, сколько раз переделывал, исправлял ошибки…

Голландец Рембрандт в 1665 году ошибся, рисуя автопортрет. В первоначальном варианте картины его персонаж держит кисточку в левой руке, а палитрув правой. Рембрандт заметил ошибку, только когда закончил картину. Он замазал руки краской и нарисовал все наоборот. Ученые вместе с криминалистами сумели взглянуть '«сквозь» слой краски, просвечивая картину рентгеновскими лучами.

А фламандский художник Рубенс, тоже живший в XVII веке, изменил композицию своей картины в процессе работы. На портрете, который выставлен в Вене, Франческо Гонзали находится в центре картины и держит голову очень прямо. Ученые смогли увидеть первоначальный вариант картины – Франческо находится слева, ниже диагонали, и по–другому держит голову.

Криминалисты исследовали картины в Третьяковской галерее, чтобы установить настоящее авторство. Экспертиза подписей проводится теми же методами, которые используются при анализе письменных документов. Ученые также изучают, где именно поставлена подпись, каким инструментом и на чем.

В частной коллекции в городе Бухаресте обнаружили сделанный углем рисунок Ван-Гога: женщина работает в поле. На нем не было подписи… Эксперты-художники долго изучали сюжет рисунка, манеру исполнения и т. д. Окончательный вывод помогли сделать криминалисты. Было доказано, что предполагаемый автор работал над рисунком в 1885 году. Экспертиза надписи – «Роющая морковь» – позволила еще более точно установить авторство. Это действительно оказался неизвестный ранее набросок Ван-Гога. Рисунок, как и почерк, может очень много рассказать об авторе. Возможно, в недалеком будущем решения при экспертизе картин доверят компьютеру.

Загадка древнегреческой статуи

В 1984 году работники музея штата Калифорния долго сомневались, купить или нет античную статую. Мраморная статуя юноши-атлета прекрасно сохранилась, но прежний владелец просил за нее 8 – 12 миллионов долларов. К тому же о ней никто не слышал. Специалистам показалось подозрительным, что стиль статуи объединяет в себе все стили Древней Греции.

Криминалисты могут определить возраст статуи

Владелец статуи утверждал, что ей больше двух с половиной тысяч лет. Специалисты исследовали статую в ультрафиолетовых лучах, но четкого ответа не получили.

Античные скульптуры очень дороги, их часто подделывают, причем первые подделки появились еще в Древнем Риме. Как отличить копию от оригинала?

Существует современный научный метод, который позволяет изучить поверхностный слой мрамора, причем достаточно взять пробу величиной с булавочную головку. На мрамор по–разному воздействуют длительное выветривание и химические вещества. И можно отличить настоящее произведение искусства от подделки, поверхность которой травили кислотой, химическими пастами, а, может быть, закапывали на поле, где пасутся коровы. Именно этим методом было, например, установлено, что голова Ахилла из музея Гетти – копия, сделанная в XX веке.

С помощью мягкой ленты из ацетатного волокна легко получить «отпечатки» всей поверхности статуи. Поверхность статуи оказалась покрытой тончайшим равномерным слоем кальцита. Искусственно получить такой слой нельзя. (Только если нагреть статую до 350 градусов по Цельсию и создать на нее давление в 25 атмосфер, что невозможно без разрушения.)

Мощный микроскоп помог обнаружить в слое кальцита корешки растений и животных, превратившиеся в камень, неповторимые сложные узоры от кислой воды. Это неоспоримые признаки «древности». В 1986 году статую купили и выставили в музее… А что делать с теми статуями, поверхностный слой которых очищен, чтобы статуя была более «красивой»?

Секреты древних глазурей

Долгое время считалось, что многие секреты древних мастеров утрачены навсегда. Например, как создать глазурь, которая похожа на драгоценные камни или бархат? Методы криминалистов помогли археологам воссоздать технологию изготовления красно-черных древнегреческих ваз, синих египетских и трехцветных китайских.

Древние мастера нагревали готовую вазу и покрывали ее горячей глазурью с разными примесями. Одни примеси позволяли глазури соперничать с агатом, другие – с бархатом или сатином.

«Атом-детектив» рассказал ученым, что цвет глазури зависел от количества золота, серебра, железа, марганца и хрома. Особые оттенки египетской керамики – голубая и сине-зеленая – создавались точно рассчитанными добавками кобальта и меди.

Чтобы узнать, какие химические элементы и в каких пропорциях содержатся в глазури, ее рассматривают в стереомикроскоп. С помощью современного микроскопа ученые увидели, что свинцовая глазурь имеет гладкую поверхность и потому прозрачна, а матовая содержит на поверхности выступы и поэтому отражает свет.

Только стереомикроскоп поможет установить истинный возраст статуи, с которой снят поверхностный слой. Маленькая колонка мрамора – один на два сантиметра – разрезается вдоль на тонкие пластинки, а пластинки – поперек.

Разглядывая такие пластинки, ученые узнали, что статуя античного юноши выточена из крепкого доломитового мрамора, поэтому так хорошо сохранилась. Изучив структуру камня, ученые получили ответ, что мрамор для статуи античного юноши был добыт на острове Фасос. Однако, если у статуи нет слоя патины, стереомикроскоп докажет или опровергнет, что мрамор, из которого сделана статуя, древний. Сама же статуя может оказаться подделкой…

Римский император нерон – фальшивомонетчик

Кто был первым фальшивомонетчиком, установить невозможно. Но уже известно, как именно работали фальшивомонетчики в средние века.

Под Ташкентом археологи обнаружили клад. Дальнейшие раскопки открыли потайную мастерскую фальшивомонетчиков XIV века. В мастерской полностью сохранилось оборудование – набор инструментов, образцы фальшивых и настоящих монет.

Там же, во время других раскопок, в мусорной яме было найдено шестнадцать серебряных монет. На монетах стояли даты от 1009 до 1112 года. Когда монеты очистили, на первый взгляд они казались серебряными. Но «атом-детектив» обнаружил под тонким слоем серебра – медь. А в XI – XII веках не выпускали таких монет.

Правда, историкам известен факт, когда официальные монеты, находящиеся в обращении, были фальшивыми. Такие монеты выпускал римский император Нерон, живший в I веке нашей эры. Он считал себя великим поэтом, певцом и актером, заставлял римлян посещать свои представления и наказывал зрителей, которым не нравилась его игра. По ночам Нерон с сообщниками грабил жителей Рима. Не в связи с тяжелым экономическим положением Римской империи, а исключительно для собственной наживы император тайно уменьшил размеры монет, и снизил содержание золота в них на семь процентов. Казна получила прибыль, Нерон же вошел в историю не как великий артист, а как первый правительфальшивомонетчик.

Чем болел первобытный человек?

Этот невероятный случай удивил всю Данию. Рабочие, которые вели разработки в залежах торфа, обнаружили убитого человека. Они решили, что убийство произошло недавно – настолько хорошо сохранился труп – и вызвали криминалистов. Криминалисты провели исследование останков и сказали рабочим, что убийство случилось в… ледниковый период.

Криминалистам было неинтересно расследовать дальше такое древнее преступление. А археологам удалось узнать, что ел первобытный человек, а также снять его отпечатки пальцев.

Современные научные методы позволяют узнать очень многое по останкам ископаемых людей и животных. Чем болел первобытный человек? Что случилось с динозаврами? Сколько лет жил первобытный человек? Как развивалась древняя медицина?

Первобытные люди жили в среднем 25 лет. Конечно, множество опасностей подстерегало древнего человека на охоте. Поэтому следы заболеваний обнаруживаются на останках намного реже, чем следы травм или следы ритуальных трепанаций черепа. Такие трепанации делали около 12 – 10 тысяч лет до нашей эры.

Первобытный человек не был абсолютно здоров, он много болел. Возможно, его болезни были вызваны похолоданием в ледниковый период и отсутствием теплой одежды. На его костях находят следы переломов, опухолей, искривлений позвоночника, кариеса зубов… По редким останкам мягких тканей, найденных в мумиях древних аборигенов Америки, ученые установили, что древние люди болели атеросклерозом.

Конечно, современный человек страдает и от других болезней, «созданных» цивилизацией, но факт остается фактом – первобытные люди болели почти теми же болезнями, что и мы.

Ученые очень удивились, когда обнаружили, что артритом болели не только первобытные люди, но и динозавры. На костях гигантских ящеров заметны следы артрита… В 1892 году на острове Ява голландский врач Эмиль Дюбуа находит левую бедренную кость питекантропа. Этот древний человек жил около 700 тысяч лет назад и тоже страдал от артрита. У другого предка человека – неандертальца, найденного в пещере во Франции – от жестокого артрита срослись шейные позвонки. Каждый четвертый взрослый первобытный человек болел артритом.

В Иране, в 50–е годы нашего столетия в пещере Шанидар было найдено девять хорошо сохранившихся скелетов палеоантропов. Палеоантропы внешне напоминали неандертальцев. Именно их считают ближайшими предками современного человека. Один из палеоантропов рано ослеп на левый глаз, кости его поражены артритом, правая рука выше локтя подвергалась ампутации за много лет до смерти. Калека прожил до 40 лет, что невозможно без поддержки коллектива сородичей.

Другой палеоантроп был похоронен в цветах, которые имеют целебные свойства. Возможно, первобытные люди верили, что умерший может лечить свои недуги. Находка в пещере Шанидар доказала, что неандертальцы умели использовать лекарственные растения.

Позже, древние индийцы создадут свою хирургию, которая будет превосходить европейскую до XVIII века, а древние китайцы – систему иглоукалывания и прижигания. Современные ученые расшифруют первые медицинские тексты – клинописные таблички из Месопотамии и папирусные свитки древних египтян. Их вывод будет однозначным: болезни – не результат цивилизации. История человечества насчитывает более 2 миллионов лет, история болезней – столько же.

Отчего вымерли динозавры?

65 миллионов лет назад по неизвестной ученым причине исчезли многие виды растений, зверей и динозавров. Появились первые млекопитающие, их становилось все больше, вскоре они стали господствовать на Земле. Как найти «убийцу» динозавров?

Изучдя ископаемые остатки, археологи пытаютсй узнать о судьбе древних видов животных. Возможно, динозавров погубило столкновение Земли с кометой или астероидом? Ученые рассчитали на компьютере последствия такого столкновения. Бури, ураганы, холод, тьма, парниковое потепление, кислотные дожди, пожары – вот что ожидало Землю при встрече с крупным астероидом.

Как обнаружить «отпечатки столкновения»? Археологи заметили на границе двух временных периодов – мелового и третичного – резкие различия в отложениях. Исчезли многие виды животных. Насколько быстро вымерли динозавры, как это произошло – медленно или внезапно?

У криминалистов существуют методы, позволяющие установить возраст осадочных пород. Толщина переходного слоя – в котором были найдены и динозавры, и раковины, и цветочная пыльца – оказалась равной 50 годам. Именно за этот отрезок времени вымерли динозавры.

Ученым известно, что в земном грунте мало химического элемента иридия, а в метеоритах – много. Сложным физическим методом с помощью наведенной радиации археологи нашли 95 участков в пограничном слое, где иридий содержится Б больших количествах. Этот факт свидетельствует в пользу гипотезы о столкновении Земли с крупным космическим телом.

Но почему динозавры вымерли равномерно по всей Земле? Только компьютер может построить точную модель предполагаемого столкновения…

Земля сталкивается с кометой. После взрыва образуется гигантский «ядерный гриб». Его верхушка попадает в верхние слои атмосферы и начинает свой путь во-

круг Земли по орбите. Оттуда пыль из верхушки «ядерного гриба» может попасть куда угодно…

Пыль закрывает Солнце. Нет света и нельзя увидеть кончик собственного носа. Наступает «ядерная зима». Гибнут растения и динозавры…

В 95 точках, где повышено содержание иридия, найдены внеземные аминокислоты (из них могли образоваться внеземные белки). Была ли на комете, с которой столкнулась Земля, примитивная жизнь? Пока этот вопрос остается без ответа.

Астроном – тоже детектив

Шерлок Холмс не сразу вычислял преступника. Ему приходилось бывать на месте преступления, искать улики, вести беседы со свидетелями. Майкрофт, старший брат Шерлока Холмса, мог вычислить преступника, не вставая с кресла. Бывают подобные случаи и в реальной жизни.

Урбек Жан Жозеф Леверье, французский астроном «вычислил» планету Нептун, сидя в своем кабинете. Леверье заметил, что какое–то массивное космическое тело изменяет траектории других планет. Астроном – тоже детектив, только вместо микроскопа он использует телескоп и ищет загадочные космические объекты, а не преступников.

Где зародилась комета Галлея – в Солнечной системе или на окраине нашей Галактики? Комета Галлея состоит из воды и углерода, которые сконденсировались, слились и замерзли. Она появляется в Солнечной системе каждые 76 лет.

Когда-то, около 4 – 6 миллиардов лет назад комета могла образоваться на окраине Солнечной системы из межзвездного газа и пыли. В этом случае ее первоначальная орбита пролегала между Ураном и Нептуном. Может комету «захватила» Солнечная система, когда комета пролетала мимо…

Криминалисты тоже выдвигают несколько версий, как совершилось преступление и проверяют эти версии научными методами. Астрономы не всегда могут подтвердить или опровергнуть свои гипотезы сразу – из-за большой удаленности объекта изучения…

Ученые из Аризонского университета исследовали свет кометы и вещество, срывающееся с ее поверхности. «Атом-детектив» обнаружил два разных вида углерода. Оба вида сходны с углеродом с окраины нашей галактики. Возможно, Солнечная система захватила комету? Окончательный ответ ученые получат в 2061 году – во время следующего визита кометы в Солнечную систему.

Что общего между спичкой и сверхновой звездой?

Черный порох изобрели в Китае более 1000 лет назад. Китайцы хранили формулу в тайне, но в 1242 году английский ученый Роджер Бэкон раскрыл ее для всех желающих. Бэкон вынужден был это сделать, иначе бы его обвинили в колдовстве и сожгли на костре.

Уже в XII веке порох начали использовать в горном деле и строительстве, а в XIV веке из него стали делать заряды для пушек и мушкетов.

Удивительно, но черный порох до сих пор остается идеальным взрывчатым веществом. Он недорог, неядовит, устойчив к воздействию внешней среды. Его можно хранить много лет. Но воспламеняется порох от одной искры…

Формулу пороха легко найти в любом учебнике химии – нитрат калия, древесный уголь и сера. Простые вещества, сами по себе не взрывчатые, в определенных пропорциях составляют гремучую смесь. Именно порох составляет большую часть вещества, которое используется для приготовления фейерверков.

Когда–то фейерверками – тогда их называли «брызги света» – занимались семейные кланы и хранили свои секреты в строжайшей тайне. Особенно это касалось цветовых добавок. Сейчас ученые-пиротехники (слово «пиротехника» буквально означает «наука о горении») раскрыли все средневековые секреты.

Небольшие примеси кремния и бора позволяют пороху медленнее воспламеняться. Алюминий, магний, титан – их начали добавлять в порох с XIX века – создают дополнительную яркость вспышкам салюта. Белый цвет создает алюминий и магний, золотистый – железо и древесный уголь. Натрий и стронций окрашивают «брызги света» в желто-оранжевый и красный цвета, а барий – в зеленый.

Чтобы получить лиловый и фиолетовый цвет, нужно воспользоваться соединением стронция и медью. Самый сложный цвет для фейерверков – синий, его получают с помощью хлорида меди.

Создание фейерверков было ремеслом, доступным немногим, а пиротехника – сложная наука. Она помогает детективам находить террористов, строителям и горнякам – прокладывать дороги. Пиротехники создают сигнальные ракеты и ускорители для космических ракет. Но не забывают и про обыкновенные спички.

Фейерверк

Что такое спичка? Спичка – это фейерверк в миниатюре. Соединения калия на головке спички и красный фосфор на коробке при взаимодействии мгновенно воспламеняются. При «взрыве» выделяется тепло, дым, газ, свет, звук. Спички можно использовать для получения тепла. Во время второй мировой войны специальное устройство внутри консервных банок, работающее по принципу спички, разогревало консервы.

«Детективы в белых халатах» в своих лабораториях пытаются смоделировать взрывы различной силы. А моделью взрыва сверхновой звезды будет с успехом служить обыкновенная горящая спичка. Физические процессы, происходящие в спичке при ее воспламенении, схожи с физическимй процессами при взрыве сверхновой звезды.