【日本电视剧《神探伽利略》】《神探伽利略》物理知识点总结

【jiaoan.jxxyjl.com--八年级物理教案】

 在今年的春夏之交，因为一个师弟的偶然推荐，开始看一部日剧，名字叫《神探伽利略》。从此掉进了汤川学、东野奎吾和福山雅治的大坑，便很难再爬出来。短短的几个月内，我把《神探伽利略》第一部及特别篇，《嫌犯x的献身过程》，《神探伽利略》第二部及衍生篇《内海熏的最后事件——愚弄》看完了，还找来了东野奎吾的“伽利略系列”中的《侦探伽利略》，《预知梦》，《嫌疑犯x的献身过程》，《伽利略的苦恼》，《圣女的救济》和《盛夏的方程式》一睹为快，另外还有东野奎吾的《白夜行》及其日韩版的同名电影，以及与《白夜行》类似的少年犯罪小说《告白》和电影版。看完福山雅治演的《同一屋檐下》第一部和第二部的图文解说版，还有他和松岛菜菜子主演的《美女和野兽》。

虽然之前也看过了不少破案推理的小说和影视剧，关于福尔摩斯的的小说和bbc剧《神探夏洛克》，还有阿加莎克里斯蒂的小说，不过却唯独被《神探伽利略》所吸引，可能是因为汤川学长的帅的缘故吧。作为一名理科生，《神探伽利略》剧中最吸引我的除了里面的推理过程，就是里面涉及的物理知识了，其次是这些故事、人物带给我的思考和看法。刚开始看的是XX年拍的《神探伽利略》第一部，个人感觉《神探伽利略》第一部的剧情要好于第二部，因为第一部侧重于凶手作案手法中包含的原理，而第二部大多着重分析凶手使用的某些特定技术，我反而觉得第一部比较有意思，因为其中介绍的各种原理都比较简单易懂，这样更加贴合一个看电视剧的人的心态。除了这些，第一部中汤川学和内海熏的互动和小暧昧也比较吸人眼球。

第一部第一集的激光杀人案件把我震惊了。唐泽寿明饰演的犯罪分子金森的手法也太高明了吧，能想到用co2激光杀人，而且是先用波长为632.8nm的he-ne激光可见光通过一系列的镜面反射去对光，对光之后，启用波长为10.6μm、功率为20kw以上的 co2激光打到人的头部引起自燃，二氧化碳激光是能量密度很高的激光，可将人的头骨烧成粉末。这个杀人计划从开始实施到最终完成足足用了三个月的时间，连天才汤川学实验了43次才成功，可见杀人者杀之而后快的决心有多大，那么多次的杀人未遂，反而激起他一次又一次的杀人决心，很是丧心病狂。如果能种努力用在科研上或者工作上，那会取的多大的成就啊！第二集和第三集的物理性不强，一个是折射原理，即海市蜃楼，通俗来说即是光在不同密度的介质中折射的角度不同，将空气分层后从而使光不再沿直线传播而大致沿曲线传播，因而本不在人视线范围内的事物便被映入眼帘。一个是共振原理，即如果两个物体的振动频率相同，就会产生其中一个物体振动，则另一个无须外力也可以自行振动的现象。这些原理对于学过高中物理的人是小菜一碟。但是第二集和第三集的感情描写还是蛮感人的，一个是父子间的，一个是夫妻间的。

第四集出现的香取慎吾饰演的田上升一，汤川学对他颇为欣赏，有些惺惺相惜的味道。可是后来汤川学却是失望不已，原来这个年轻的学者花了5年的时间利用自己的所学去设计武器，用制成的武器杀人来试验武器的杀伤力，然后打算卖给国外基地组织。年轻学者利用的是超声波的空化效应，即指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。空化作用一般包括3个阶段：空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。当盛满液体的容器通入超声波后，由于液体震动而产生数以万计的微小气泡，即空化泡。这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。这些巨大的瞬时压力会使会中的人受到巨大冲击而产生心脏麻痹而死，并在心脏位置的皮肤处形成瘀痕和皮肤坏死，这可能也是这宗超完美杀人方法的不足之处。汤川学根据这个瘀痕抽丝剥茧终于破解了杀人之谜，花了两天的时间还原了田上五年的研究，并解决了瘀痕的不足，从而让田上心服口服，甘拜下风。123

第五集讲的是高密度聚乙烯遇热燃烧，利用聚乙烯制作的弦线坚韧但不耐热的特性自杀，造成被人勒颈谋杀的假象。而燃烧中的弦线因弓的弹力而弹开造成所谓的鬼火。第六集讲的是淀粉在水中形成溶胶，因为米纸的主要成分是淀粉，它在水中形成了透明几乎不可见的溶胶。用油性笔写在上面的字因为与水不相溶而漂浮在水面上。第七集讲的是电流变液体通电后黏度升高，简单的说液体基本上都具有黏性，可以通过所加电流的多少来改变其黏性的液体，施加强电流可以使悬浊液变成液体。第八集讲的是发胶中的硅可以使音响的音效变差，调节音响音量大小的旋钮装置名叫电位器，通过对电阻值的平滑调节间接改变扬声器的输出电流值以调节其输出的音量大小。因为发胶中的硅渗入电位器的润滑油，造成电位器某些部分电阻值的改变，即无法再进行平滑的电阻调节。从而在调节音量时出现沙沙的杂音。

第九集和第十集讲的是汤川学以前的老师木岛离开大学以后致力于开发超级合金，因为强辐射被属下发现而杀人灭口，主要利用的是钠钾合金与水发生剧烈反应，会发生爆炸。面具的形成是因为雷电击中电线，电线无法承受强电流而熔断，然后在水中形成很强的冲击波，汤川做实验的时候利用的是尖端放电原理，为两个金属球充电，电压达到击穿空气的临界值就会瞬间放电，然后在导线中形成强电流。

第一部《神探伽利略》特别篇中其中一个案件讲的是将锅里的水煮沸，盖上锅盖再急速冷却的话，水蒸气还原为水，体积极度缩小，压强降低，大气压将锅盖与锅紧密连在一起，在散气口放上冰块，以此锅盖为支点可以固定一些东西，并使其在一段时间后（冰块溶化延时）失效。另外一个案件讲的是将一定量的某炸药分布成一定角度，在前方固定一片一定形状的金属薄片。当炸药爆炸时，冲击波将朝前方金属薄片方向集中，在爆炸高温下溶解的金属片（液态）被冲击波击出，在空气中飞行时受到摩擦阻力作用，在冷却前将成为剑尖的形状。此形状在爆炸引起的爆风的高速推动下可刺穿多种物体，包括人体，伤口类似刀剑刺伤。

《神探伽利略》第二部的物理性没有第一部强，不过还算可以了。不过让人不适应的是第二部更换女主角，很让人受不了。第一集凶手的手法其实很简单，利用微波原理，通过发射微波来使受害人体内水分剧烈振动产生热量，人当然无法忍受这么高的温度，最后便夺窗而出，坠楼身亡，眼球变白就是因为眼球内蛋白质因为高温而发生变性。其原理同微波炉和医院五官科的微波治疗。第二集就压根与物理无关，讲的是潜意识手臂的摇晃使吊坠摇晃。

第三集好不容易物理原理能高端一些，讲的是一系统工程师自制小装置，能让特定的人听到特定的声音，从而使人受不来以为自己幻听自杀身亡。这个装置利用利用是弗雷效应，就是就是脉冲调制微波的听觉效应，原理是将声音进行脉冲调制并转换成微波，对人或者动物的头部放射，当脉冲调制微波作用于人的头部皮肤并向内衰减传递至颅骨，大约7%左右的微波会在颅骨处转换为可闻的声音信号并向内传递至耳蜗，耳蜗再将声音信号转换为电信号传递至声觉中枢，故而使人或动物听到声音。而将微波转换成声音信号的地点是在颅骨，所以听到声音的人会感觉这些声音是从头内发出的，类似耳鸣的效果。123

第四集讲的是几十米开外的一非法电波发射车发射的无线电波启动了家中的火炉，造成家中意外失火。可能是电磁波引起电路谐振，电路中电流过大而产生电火花把那什么炉引燃了。电路谐振在电路分析里面学过，如果电路中存在电容或者电感，那么电路的阻抗就会和电路输入信号的频率有关，而某一个频信号率会让电路的电抗变为0，就是无电抗的状态（注意电抗不是电阻，电阻还是存在的），这样电路就处于共振状态，这样的电路叫做rlc谐振电路。

第五集没有什么技术含量，利用双胞胎心灵感应的假象忽悠了犯人，用的是牛津仪器出品的“核磁共振超导磁体”。第六集用的是激光全息成像，大物实验都做过，还有初中化学就学过的过饱和现象。第七集用了动量守恒原理，还有工业用内窥镜。第八集讲的是利用电视上贴镜面薄膜，镜面反射的原理。第九集讲的是一个遭到汤川质疑的物理学者，怀恨在心，把多年的失败的原因都归咎于汤川。所以向汤川发起挑战，用的仪器是利用超指向性扬声器，发出23khz的超声波，以扰乱人体平衡感。在高速公路上等特定环境，短暂的头晕目眩很可能造成严重事故。将仪器限定为定向，车载，短时间，使人产生较严重失衡感。

第十集和十一集改编自《圣女的救济》讲的是丈夫在东京的家中离奇死亡，妻子在北海道有完美的不在场证明。没什么物理原理，纯粹推理，凶手用的是手法是将砒霜下在净水器中，犯罪手法倒没什么特别，但是用的时间很长，足足用了一年的时间，达到的效果可以称是完美，差点把汤川学难倒。第二部《神探伽利略》的特别篇《内海熏最后的事件—愚弄》，因为汤川学是打酱油的，所以物理原理也就提了个潘宁效应和日光灯发光原理。潘宁效应是指在霓虹灯管中充入两种以上的混合气，气体被击穿的电位明显低于单纯气体的击穿电位从而极大地降低了启动电压，潘宁效应决定了混合气具有非常优越的性质。 在等离子体物理中，潘宁效应也可以叫做潘宁离化，这个过程指的是处于亚稳态的原子与原子或分子撞击而发生的离化效应。日光灯发光原理即当日光灯接入电路以后，起辉器两个电极间开始辉光放电，使双金属片受热膨胀而与静触极接触，于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路，电流使灯丝预热，当受热时间1-3秒后，起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭，随之双金属片冷却而与静触极断开，当两个电极断开的瞬间，电路中的电流突然消失，于是镇流器产生一个高压脉冲，它与电源叠加后，加到灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电。灯管里面装入一些特殊的气体，又在灯管的管壁上涂上荧光粉，通电之后由于放电而产生光。

与伽利略相关的《嫌疑犯x的献身过程》中没有用到什么物理原理，石神是一个数学家，所以这个故事讲的是两个天才灵魂的较量，主要侧重于推理，汤川学依靠推理解开了石神的杀人之谜。《盛夏的方程式》主要讲的是守护的故事，也是着重于推理和查案，物理知识也用的不多，用到物理知识的地方也就是副教授用自己的物理学知识帮忙恭平看到了大海深处的美景，还有就是发现犯人的作案手法是把烟囱赌上了，烟气倒流进了房间内，让刑警co中毒而死。

以上是“伽利略系列”中涉及的物理知识总结，关于神探伽利略汤川学这个人，有必要新开一篇来讨论这个人。帝国大学物理学家汤川学简直是神人一个，物理天才，身材高大、长相英俊，气质高雅，头脑清晰、运动全能、审美能力出众，推理能力一流，但是又非常毒舌，心思非常单纯，对科学是绝对热爱，对于非物理的东西不感兴趣，性格乖僻。但是在整个“伽利略系列“中，汤川学的性格不是一成不变的，而是随着身边的人，所发生的事情，逐渐由乖僻变得温情，变得接地气和合群，慢慢地走下神坛，变得人性化。而且汤川学这个大学教授同我见过的听过的教授又有天壤之别，所以对他很感兴趣。也许是因为作者创作出来的人物角色，现实生活中找不到也情有可原，但是他身上还是有好多东西值得以后作为科研工作者或教育工作者学习的地方。因为不同，不常见，所以倍加吸引人。

本文来源：https://jiaoan.jxxyjl.com/banianjiwulijiaoan/2405.html