Umrechnung von Megahertz in Nanohertz

Informationen über Megahertz (MHz)

Das Megahertz ist eine Frequenzeinheit und entspricht einer Million Hertz. Sein Zeichen ist MHz. Es deckt den Teil des Funkspektrums ab, der den größten Teil des Rundfunks und der Nahbereichsfunkverbindungen trägt, und es war zwei Jahrzehnte lang die Einheit, in der die Geschwindigkeit von Rechnern gemessen wurde.

Der UKW-Rundfunk belegt fast überall 87,5 bis 108 Megahertz, ein Band, das nach dem Zweiten Weltkrieg gewählt wurde, weil es hoch genug für die breiten Kanäle der Frequenzmodulation und niedrig genug für preiswerte Sender und Empfänger lag. Das terrestrische Fernsehen übernahm die Nachbarbänder, und der Wechsel von analoger zu digitaler Ausstrahlung machte große Teile davon für den Mobilfunk frei.

Der Flugfunk liegt knapp oberhalb des UKW-Rundfunks, von 118 bis 137 Megahertz, und nutzt Amplitudenmodulation statt der klareren Frequenzmodulation. Die Wahl ist Absicht: senden zwei Luftfahrzeuge zugleich, erzeugt die Amplitudenmodulation ein hörbares Überlagerungspfeifen, das alle auf die Überlagerung hinweist, während die Frequenzmodulation schlicht das stärkere Signal übernähme und das schwächere lautlos verlöre.

Rechnerprozessoren wurden von den späten 1970er Jahren bis etwa 2000 in Megahertz eingestuft. Der ursprüngliche IBM PC lief mit 4,77 Megahertz, und das anschließende Megahertzrennen endete, als die Taktfrequenzen wärmebedingt nahe vier Gigahertz stehen blieben, woraufhin die Hersteller über die Kernzahl wetteiferten. Speicherbusgeschwindigkeiten und Bildschirmtaktungen werden weiterhin häufig in Megahertz angegeben.

Medizinischer Ultraschall arbeitet zwischen etwa 2 und 18 Megahertz. Höhere Frequenzen liefern feinere Auflösung, dringen aber weniger tief ein, sodass eine Bauchuntersuchung eine niedrigere Frequenz nutzt als die Untersuchung einer oberflächennahen Struktur; der Untersucher wählt den Schallkopf entsprechend.

Funkerkennung, Garagentorfernbedienungen, drahtlose Mikrofone, der Seefunk im UKW-Bereich und der Amateurfunk leben allesamt in diesem Bereich. Ebenso die Oberwellen, durch die schlecht geschirmte Elektronik sich gegenseitig stört, weshalb sich die behördlichen Prüfungen auf Aussendungen in den Zehnern und Hundertern von Megahertz konzentrieren.

Der Mobilfunk hat aus der Einheit eine Geldfrage gemacht. Frequenzen werden in Blöcken versteigert, die in Megahertz gemessen sind, und Staaten haben mit den Bändern bei 700, 800, 900, 1800 und 2600 Megahertz zweistellige Milliardenbeträge eingenommen. Die Physik setzt den Wert jedes einzelnen: tiefere Frequenzen reichen weiter und dringen besser in Gebäude, sodass die Bänder 700 und 800 ländliche Gegenden billig versorgen, während die höheren mehr Daten über kürzere Strecken tragen und zu Städten passen. Die Abdeckungskarte eines Anbieters und seine Datenraten folgen also daraus, welche Megahertz er kaufen konnte — darum werden diese Auktionen so aufmerksam verfolgt wie jeder andere Staatsverkauf.

Ein Megahertz entspricht einer Million Hertz, 1000 Kilohertz oder 0,001 Gigahertz.

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.