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这部作品是“神探伽利略”系列的第三部短篇集，继续聚焦天才物理学家汤川学协助警方侦破离奇案件的故事。本集标题点明了核心主题：一向冷静理性、以科学为圭臬的汤川学，在本卷中罕见地遭遇了动摇其信念与情感的案件，陷入了真正的“苦恼”。故事包含多个案件，其中特别引人注目的是汤川学昔日的恩师、一位德高望重的物理学家卷入了一桩谋杀案，成为重要嫌疑人。面对恩师可能涉案的事实，汤川学必须克服个人情感与敬意的干扰，运用其严密的科学思维重新审视证据和关系，在追求真相与维护恩师声誉之间艰难抉择。与此同时，刑警草薙俊平和新晋女警内海薰（在本集中戏份显著增加）也带来了其他看似不可能的神秘案件，如密室杀人、完美的不在场证明等，汤川学依然用物理学原理和实验进行破解，但恩师案件带来的情感冲击，让他展现出前所未有的人性化侧面和内心挣扎。