最深奧的科學，其實是「人心」。東野圭吾：《伽利略的苦惱》中的每個故事都有特殊含意，都暗藏了湯川的苦惱，且都設置了非常有趣的機關。「伽利略」系列最受歡迎的女主角「內海薰」正式登場！伽利略20週年全新譯本他是偵探伽利略，天縱英才的理性象徵。但為何在揭露真相時，她在他眼中看到的，卻是「苦惱」的神情……過去，「湯川學」就是警方面對難解謎團時的終極解答。所以當湯川表明不願再協助辦案時，包括好友草薙在內的所有警察，都理解這是一個深思熟慮之後的決定。直到發生一起離奇的墜樓案，新進女刑警內海薰才又提起了他的名字。一個女人從高樓陽台墜落身亡，頭部留有鈍器敲擊的痕跡，嫌疑最大的男子於被害者墜樓時卻身在一樓，不可能把她推下去。這個看似牢不可破的不在場證明能取信於警視廳裡的其他人，卻說服不了薰。女性獨特的直覺告訴她，嫌犯與死者關係匪淺，具有充分的犯案動機。但光靠她的力量，無法破解「遙控墜樓」背後的秘密……帶著草薙的引介、抱著揭露真相的期待，薰第一次踏入帝都大學物理學科第十三研究室求助，卻遭到湯川無情的拒絕。但薰沒有沮喪的時間，她決定效法湯川的做法，用「實驗」來驗證兇手的手法。沒想到實驗才開始沒多久，熟悉的聲音竟從後面傳來：「我雖然對你們辦案沒有興趣，但對實驗很有興趣。」看著湯川的微笑，內海薰知道，「偵探伽利略」又回來了！
