Omregning fra Megahertz til Nanohertz

Information om Megahertz (MHz)

Megahertzen er en frekvensenhed, der svarer til en million hertz. Symbolet er MHz. Den dækker den del af radiospektret, som bærer størstedelen af radiofonien og kortdistancekommunikationen, og den var i to årtier den enhed, computeres hastighed blev målt i.

FM-radioen optager 87,5 til 108 megahertz næsten overalt, et bånd valgt efter Anden Verdenskrig, fordi det lå højt nok til de brede kanaler, frekvensmodulation kræver, og lavt nok til, at sendere og modtagere kunne bygges billigt. Jordbaseret fjernsyn tog nabobåndene, og overgangen fra analog til digital udsendelse frigjorde store dele af dem til mobiltelefoni.

Flyveradioen ligger lige over FM-radioen, fra 118 til 137 megahertz, og bruger amplitudemodulation i stedet for den tydeligere frekvensmodulation. Valget er bevidst: når to luftfartøjer sender samtidig, giver amplitudemodulationen et hørbart svævningshyl, der advarer alle om overlapningen, mens frekvensmodulationen ganske enkelt ville tage det stærkeste signal og tavst miste det svageste.

Computerprocessorer blev angivet i megahertz fra slutningen af 1970'erne til omkring år 2000. Den oprindelige IBM PC kørte på 4,77 megahertz, og det megahertzkapløb, der fulgte, sluttede, da klokfrekvenserne gik i stå omkring fire gigahertz på grund af varmen, hvorefter fabrikanterne konkurrerede på antallet af kerner i stedet. Hukommelsesbussens hastigheder og skærmenes tidsstyring angives stadig ofte i megahertz.

Medicinsk ultralyd arbejder mellem cirka 2 og 18 megahertz. Højere frekvenser giver finere opløsning, men trænger mindre dybt ind, så en undersøgelse af maven bruger lavere frekvens end en undersøgelse af en overfladisk struktur, og operatøren vælger proben derefter.

Radiofrekvensidentifikation, garageportsfjernbetjeninger, trådløse mikrofoner, maritim VHF og amatørradio bor alle i dette område. Det gør også de overtoner, der får dårligt skærmet elektronik til at forstyrre hinanden, og derfor koncentrerer myndighedernes prøvning sig om udstråling i titusinder og hundreder af megahertz.

Mobiltelefonien har gjort enheden til et pengespørgsmål. Frekvenser bortauktioneres i blokke målt i megahertz, og stater har hentet titals milliarder på båndene ved 700, 800, 900, 1800 og 2600 megahertz. Fysikken sætter værdien af hvert enkelt: lavere frekvenser når længere og trænger bedre ind i bygninger, så båndene 700 og 800 dækker landdistrikter billigt, mens de højere bærer flere data over kortere afstande og passer til byer. En udbyders dækningskort og dens datahastigheder følger altså af, hvilke megahertz den fik købt, hvilket er grunden til, at auktionerne følges lige så nøje som ethvert andet salg af statslige aktiver.

Én megahertz svarer til en million hertz, 1000 kilohertz eller 0,001 gigahertz.

Information om Nanohertz (nHz)

Nanohertzen er en frekvensenhed, der svarer til en milliarddel hertz. Symbolet er nHz. Én nanohertz er én cyklus pr. milliard sekunder, knap toogtredive år, så en enkelt svingning ved denne frekvens varer længere end de fleste arbejdsliv.

Næsten intet bruger den, og så blev den i 2023 en af fysikkens mest omtalte enheder. Flere samarbejder om pulsartidtagningsnet, der arbejdede uafhængigt på fire kontinenter, rapporterede tegn på en baggrund af gravitationsbølger i nanohertzbåndet. Signalet synes at komme fra par af supermassive sorte huller, der kredser om hinanden i midten af sammensmeltede galakser gennem hele universets historie.

Måleteknikken er bemærkelsesværdig. Millisekundpulsarer er neutronstjerner, der drejer hundredvis af gange i sekundet og udsender en stråle, som stryger forbi Jorden med en overordentlig regelmæssighed, der måler sig med atomure. En gravitationsbølge, der går gennem galaksen, strækker og presser rummet mellem Jorden og hver pulsar og ændrer pulsernes ankomsttider med et par hundrede nanosekunder. Ved at overvåge snesevis af pulsarer i to årtier og lede efter et bestemt mønster af samvariation mellem dem påviser astronomer bølger, hvis bølgelængder måles i lysår.

Ved disse frekvenser ville intet instrument kunne arbejde på anden måde. En detektor skal have en størrelse, der kan sammenlignes med den bølgelængde, den søger, og en gravitationsbølge på én nanohertz har en bølgelængde på snesevis af lysår. Galaksen selv er apparatet, og pulsarerne er dens mærker.

Ellers optræder enheden kun i de allerlangsomste af naturens cyklusser. Jordaksens præcession tager omkring 26 000 år, cirka 1,2 nanohertz. Banevariationerne i excentricitet, aksehældning og præcession, der giver istiderne deres takt, Milankovitch-cyklusserne, spænder fra omkring 0,5 nanohertz ned til en tiendedel af det.

Under nanohertzen bliver selve frekvensbegrebet trangt, eftersom intet er iagttaget længe nok til, at en hel cyklus er set, og værdien udledes af teorien i stedet for at blive talt.

Én nanohertz svarer til 0,000000001 hertz, én cyklus pr. milliard sekunder eller 0,001 mikrohertz.