爱因斯坦从未知道他会帮助壳牌发现石油 - 彭博社
Eric Roston
阿尔伯特·爱因斯坦在一个世纪前提出,大规模的宇宙暴力——例如两个黑洞碰撞——可能会像石头扰动池塘表面一样,在宇宙中发送引力波纹。今年九月,美国的物理学家首次确凿地探测到了引力波,再次证明了爱因斯坦是正确的。虽然可以安全地假设他并没有考虑到建立一个波观测站可能会导致发现石油和天然气,但阿姆斯特丹的两位物理学家已经成立了一家公司,打算对此进行投资。
来源:InnoseisInnoseis的原型地震传感器,大小不比拳头大,看起来像一个带有高尔夫球 tee 的盒子。皇家荷兰壳牌正在测试Innoseis的传感器,希望这种轻便的无线技术能够取代其标准的勘测设备。壳牌每次1亿美元的地震勘探需要大约100,000个11磅的传感器,通过6,000英里的电缆连接在一起。Innoseis的模型理论上可以让石油公司以相同的价格部署100万个1磅的传感器,覆盖更广的区域。
Innoseis的道路在事后看来是显而易见的。约翰内斯·范登·布兰德,荷兰国家亚原子物理研究所的天体物理学家,于2006年加入引力波的探索,受到科学和工程挑战的吸引。2009年,他说服了马克·贝克尔,这位拥有应用物理硕士学位的半荷兰新西兰人,去攻读地震学和引力波探测的博士学位。对贝克尔来说,这项研究是一个“让看似科幻的事情不再是科幻”的机会。
检测引力波如何扭曲三维空间是很棘手的。涟漪非常微小。仪器必须对0.000000000000000001米的变化敏感,约为质子宽度的万分之一。而地球由于其不断的震动和嗡嗡声,是寻找这些波的糟糕地方。
为了检测涟漪,引力波观测站将其仪器与地球的干扰隔离。为了减去低级地震活动或“牛顿噪声”,这些设施测量外部地面并进行相应调整。
Beker在攻读博士学位的第一年进行了欧洲的地震监听之旅,致力于寻找应对牛顿噪声的方法。他记录了实际的震动。在德国,他测量了靠近一家工厂的地面。“你可以从地震信号中判断人们何时开始工作,何时休息,以及何时回家,”他说。
他和Van den Brand寻找轻量级地震传感器,最终自己设计了一些。2012年,他们的研究引起了物理学家Wim Walk的注意,后者管理着壳牌的地震石油勘探技术。该公司需要调查荷兰格罗宁根镇附近的地震情况,因为天然气开采与地震活动有关。Walk建议Innoseis改进其传感器:它们必须小巧、便宜,并且足够坚固以承受极端温度或偶尔的卡车轮胎。
该公司仍在测试Innoseis的设备。原型结合了一种测量地面运动的模拟仪器和一个软件系统,通过仅在需要时间戳新数据时启动设备,显著降低了功耗(从而降低了重量和成本)。
贝克尔说,对于科学家来说,爱因斯坦的引力波提供了一种了解宇宙本质的方法。到目前为止,天文学就像“在没有声音的情况下观看交响乐演奏,”他说。“就像突然有人打开了音乐。你能理解更多。你能看到更多。”也许,包括更多的石油。
***结论:***Innoseis的传感器可能能够将壳牌1亿美元的石油勘探项目的范围扩大十倍。