五年级的恭平在暑假期间独自一人乘坐火车去位于海边小镇的姑妈家,车上第一次遇到了大学物理教授汤川学并为他解决了困境.
恭平的姑妈家位于玻璃浦,一个逐渐没落的旅游小镇。姑妈节子和姑父重治经营着一家旅馆,表如成实则是一各对周围这片海非常热爱的人。
由于和恭平的一面之交,汤川选择了恭平的姑妈所经营的旅馆居住。恭平很喜欢汤川教授,他的数学作业也是由教授来辅导的,教授带他去海边通过将手机绑在火箭上发射出去的方法来看到了玻璃浦的海底美丽的景色,并且经常通过方程来解答恭平的问题.
然而不久,旅馆的一位客人消失了。经过寻找后被发现死在海底下方的乱石上,当地的警局初步判定为喝酒后不慎跌落,本想着就此结案,但是,死者冢原的好友警视厅的管理员多多良却认为存在疑问,于是他决定组织人手单独调查。法医提供了死者的死亡原因是饮酒后服用安眠药,然后一氧化碳中毒死亡。这样,案情就变的复杂了。于是多多良找到了警视厅的草薙警官来秘密调查。草薙警官通过调查发现死者冢原是一位刚退休的警察,他来到玻璃浦似乎是为了一件十六年前的杀人案。在那起杀人案中,一名叫仙波英俊的男子杀死了一名女子后被冢原逮捕。然而,随着草蕹警官的调查层次深入却一点点的发现了位于东京的仙波、冢原与位于玻璃浦的节子、重治之间的交集与关联。最终,谜底被揭开。
原来,十六年前,已婚的仙波喜欢上了做服务员的节子,两人发生了一夜情,随后怀孕的节子又嫁给了重治。而这个秘密却被三宅伸子发现,当她去节子家准备敲诈钱财时,被十五岁的成实杀死,而仙波了解到这一切后决定替自已的女儿顶罪。服完牢狱的仙波出狱后穷困潦倒、身患绝症,一直对当年案件耿耿于怀的冢原帮助了他,也得知了他的隐衷。为了帮仙波见一下自己的女儿,冢原来到了成实居住的旅馆。当他说起仙波时,却被旅店老板重治无意听到。重治不想自已的家庭得到破坏,于是借着帮自己侄子恭平放烟火的由头,利用恭平堵住烟囱,通过燃煤炉一氧化碳泄露杀死了冢原。汤川教授了解了这一切,并暗示给了仙波和成实,但他并没有完全的揭穿,毕竟,十六年前的杀人罪已经由行将就木的仙波担负了,成实当时还是个孩子而这次的杀人案中,恭平无意中成了帮凶,对于这样的小孩子来说,心理的恐惧与沉重或许会影响他的一生。
至此,回顾书籍的题目,盛夏的方程式，便可理解了方程式的含义，方程式的两边，一边是法制，一边是人情，如何在两者之间取得最终的平衡？作者已经给出了答案。
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