Umrechnung von 2 Millihertz in Nanohertz

Informationen über Millihertz (mHz)

Das Millihertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht einem Tausendstel Hertz. Sein Zeichen ist mHz. Ein Millihertz ist eine Schwingung je tausend Sekunden, knapp siebzehn Minuten; die Einheit beschreibt also Vorgänge, die langsam genug wiederkehren, um ihnen zuzusehen.

Das kleine m ist entscheidend. Ein Millihertz ist eine Million Mal kleiner als ein Megahertz, und beide unterscheiden sich allein durch die Schreibweise des ersten Buchstabens. Dies ist eine der wenigen Stellen im SI, an denen ein Tippfehler eine Größe um sechs Zehnerpotenzen verändert, und eine wiederkehrende Quelle von Verwirrung in Schriftstücken, die ihre Groß- und Kleinschreibung verlieren.

Die Seismologie ist die natürliche Heimat der Einheit. Ein großes Erdbeben lässt die gesamte Erde wie eine Glocke klingen, und diese Eigenschwingungen haben Perioden von Minuten bis etwa einer Stunde, was sie zwischen rund 0,3 und 5 Millihertz ansiedelt. Die tiefste Mode, in der sich der Planet als Kugel abwechselnd ausdehnt und zusammenzieht, hat eine Periode nahe zwanzig Minuten. Über die Messung dieser Frequenzen wurde der tiefe Aufbau der Erde kartiert, bevor es die seismische Tomographie gab.

Die Sonne schwingt im selben Bereich. Die Helioseismologie untersucht Druckwellen, die im Sonneninneren gefangen sind und deren stärkstes Signal eine Fünf-Minuten-Schwingung bei etwa 3,3 Millihertz ist. Die Verfolgung von Millionen solcher Moden verrät die innere Rotation der Sonne und die Tiefe ihrer Konvektionszone, Auskünfte, die kein Fernrohr durch Blick auf die Oberfläche gewinnt.

Die Meeresgezeiten liegen noch weit darunter. Die wichtigste halbtägige Mondgezeit wiederholt sich alle zwölf Stunden und fünfundzwanzig Minuten, etwa 0,022 Millihertz, und die ganze Familie der Gezeitenanteile, aus denen Tidenkalender aufgebaut sind, belegt den Bereich unter einem Zehntel Millihertz.

Die Technik begegnet der Einheit im Schwingen hoher Gebäude und langer Brücken, deren Grundmoden zwischen etwa 100 und 500 Millihertz liegen, sowie in den langsamen Regelkreisen von Heizungen und Chemieanlagen, wo ein Prozess viele Minuten brauchen kann, um auf eine Änderung zu antworten.

Ein Millihertz entspricht 0,001 Hertz, einer Schwingung je 1000 Sekunden oder 1000 Mikrohertz.

Informationen über Nanohertz (nHz)

Das Nanohertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht einem Milliardstel Hertz. Sein Zeichen ist nHz. Ein Nanohertz ist eine Schwingung je Milliarde Sekunden, knapp zweiunddreißig Jahre; eine einzige Schwingung dieser Frequenz dauert also länger als die meisten Berufslaufbahnen.

Fast nichts nutzt sie, und dann wurde sie 2023 zu einer der meistbesprochenen Einheiten der Physik. Mehrere Kollaborationen von Pulsar-Timing-Arrays, unabhängig voneinander auf vier Kontinenten tätig, berichteten Hinweise auf einen Hintergrund von Gravitationswellen im Nanohertzbereich. Das Signal scheint von Paaren supermassereicher Schwarzer Löcher zu stammen, die einander in den Zentren verschmolzener Galaxien über die gesamte Geschichte des Universums hinweg umkreisen.

Das Messverfahren ist bemerkenswert. Millisekundenpulsare sind Neutronensterne, die sich hundertfach je Sekunde drehen und einen Strahl aussenden, der mit außerordentlicher Regelmäßigkeit über die Erde streicht und es mit Atomuhren aufnimmt. Eine Gravitationswelle, die die Galaxis durchquert, dehnt und staucht den Raum zwischen Erde und jedem Pulsar und verschiebt die Ankunftszeiten der Impulse um einige hundert Nanosekunden. Indem Dutzende Pulsare zwei Jahrzehnte lang beobachtet und auf ein bestimmtes Korrelationsmuster hin geprüft werden, weisen Astronomen Wellen nach, deren Wellenlängen in Lichtjahren gemessen werden.

Bei diesen Frequenzen könnte kein Gerät anders arbeiten. Ein Detektor muss in seiner Größe mit der gesuchten Wellenlänge vergleichbar sein, und eine Gravitationswelle von einem Nanohertz hat eine Wellenlänge von einigen Dutzend Lichtjahren. Die Galaxis selbst ist die Apparatur, und die Pulsare sind ihre Marken.

Sonst erscheint die Einheit nur in den langsamsten natürlichen Zyklen. Die Präzession der Erdachse benötigt rund 26 000 Jahre, etwa 1,2 Nanohertz. Die Bahnschwankungen von Exzentrizität, Schiefe und Präzession, die den Takt der Eiszeiten vorgeben, die Milanković-Zyklen, reichen von etwa 0,5 Nanohertz bis zu einem Zehntel davon.

Unterhalb des Nanohertz gerät der Begriff der Frequenz in Bedrängnis, denn nichts ist lange genug beobachtet worden, um einen vollen Zyklus zu sehen, und der Wert wird aus der Theorie erschlossen statt gezählt.

Ein Nanohertz entspricht 0,000000001 Hertz, einer Schwingung je Milliarde Sekunden oder 0,001 Mikrohertz.