خانه / تحلیل ها / فیزیک کوانتومی و نفت

فیزیک کوانتومی و نفت

یکی دو سالی هست که هروقت روزمرگی ها اجازه دهند، دقایقی را صرف فراگیری فیزیک کوانتم می کنم. البته این فراگیری در سطوح باقیمانده و هنوز وارد ریاضی فیزیک کوانتمی نشده ام (که بعید می دانم از عهده ام برآید). در این مدت خیلی دوست داشتم مطالبی را به فارسی برگردانم ولی هرگز فرصت نشد. در همان روزهای اول فراگیری، متوجه شدم فیزیکی که ما آموخته ایم تا حد بسیار زیادی قطعیت دارد. این قطعیت را در دوران دبیرستان به نام جبر یا معادلات جبری می شناختیم و آموزش می دیدیم. در بین سالهای 1927 تا 1929، یک دانشجو به نام هایزنبرگ و استادش به نام بورن تئوری عدم قطعییت را انتشار دادند که به شکل فاحشی با فیریک نیوتنی و جبر در تضاد بود.

بنیان تئوری عدم قطعییت بر ذرات اتمی و درون اتمی استوار است. به این معنی که نمی توان این تئوری را مورد ذراتی که به چشم می آیند یا اجسام روزمره به کار برد. هایزنبرگ-بورن ثابت کردند که اندازه گیری همزمان مکان دقیق یک ذره – مثلا یک الکترون – و انرژی محرکه آن غیر ممکن است. هر چه اطلاعات بیشتری نسبت به مکان ذره به دست آوریم، دانستنی هایمان از انرژی محرکه اش کمتر خواهد شد. بر عکس، هر چی بیشتر در مورد انرژی محرکه یک ذره بدانیم، دانستن موقعییت آن ذره دشوارتر خواهد بود.

این تئوری معنای عجیبی به مشاهده کردن می دهد. خود هایزنبرگ و بورن توضیح دادند که بر اساس این تئوری، یک ذره مکان و موقعییت قطعی ندارد مگر اینکه مشاهده (یا دیده) شود.

از آنجا که کار ما بیشتر مربوط به پیش بینی رفتار مخازن نفتی و گازی است، طی ماههایی که مشغول مطالعه فیزیک کوانتومی بودم سوالی ذهنم را مشغول کرده بود. چه ارتباطی بین فیزیک کوانتوم و نفت وجود دارد؟ سوال احمقانه ای به نظر میرسد اما استادی داشتم که میگفت هیچ سوالی احمقانه نیست، این قضاوت شخصی ماست. درست است که نفت و گاز (به شکلی که ما می شناسیم) ذرات اتمی نیستند اما این هم درست است که نفت و گازی که موضوع کار مایند به چشم نمی آیند. یا شاید بهتر باشد بگویم ما مهندسان نفت، منابع زیرزمینی هیدروکربنی را با چشم نمی بینیم ولی علایم وجود آنها را می شناسیم. وجود منبع نفت و گاز هنگامی قطعییت پیدا می کند که این ماده از عمق زمین به سطح آورده شود یا به عبارت دیگر مشاهده شود.

واقعا چه ارتباطی بین فیزیک کوانتوم و نفت وجود دارد؟ جالب اینجاست که وقتی وجود مخزن نفت یا گاز قطعی شد یا به عبارتی نفت و گاز در سطح تولید شدند، از ما خواسته خواهد شد تا با مدل های ریاضی، آینده تولید مخزن را پیش بینی کنیم. استاد بزرگ فیزیک نیلز بوهر می گوید: این غلط است که فکر کنیم هدف ریاضی و فیزیک توضیح چگونگی دنیاست. ما از فیزیک و ریاضییات استفاده می کنیم تا چیزی به دانستنی هایمان راجع به این دنیا اضافه کنیم. قرار است آینده تولید مخزن را با استفاده  از داده های امروزمان پیش بینی و محاسبه کنیم. آینده تا مشاهده نشود قطعییت پیدا نمی کند و بنابراین در بهترین حالت فقط احتمالات و پیش بینی های آماری مشکل گشا خواهند بود.

امیدوارم این بحث ادامه داشته باشد…

مطلب پیشنهادی

نور و صدا: موج بودن (قسمت سوم)

در نبندیم به نور، در نبندیم به آرامش پر مهر نسیم پرده از ساحت دل …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *