| Unidades astronómicas (au) | Nanómetros (nm) |
|---|---|
| 1 Unidad astronómica | 1.495978707 × 1020 nm |
| 2 Unidades astronómicas | 2.991957414 × 1020 nm |
| 3 Unidades astronómicas | 4.487936121 × 1020 nm |
| 4 Unidades astronómicas | 5.983914828 × 1020 nm |
| 5 Unidades astronómicas | 7.479893535 × 1020 nm |
| 10 Unidades astronómicas | 1.495978707 × 1021 nm |
| 20 Unidades astronómicas | 2.991957414 × 1021 nm |
| 25 Unidades astronómicas | 3.7399467675 × 1021 nm |
| 50 Unidades astronómicas | 7.479893535 × 1021 nm |
| 100 Unidades astronómicas | 1.495978707 × 1022 nm |
| Referencia | Unidades astronómicas (au) | Nanómetros (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 1.98532 × 10-12 au | 297000000 nm |
| Average adult human height | 1.13638 × 10-11 au | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 7.01882 × 10-10 au | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 0.000000282056 au | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 0.0000000591519 au | 8.849 × 1012 nm |
La unidad astronómica es una longitud igual a exactamente 149.597.870.700 metros, es decir, casi 150 millones de kilómetros. Su símbolo es au. Se aproxima a la distancia media entre la Tierra y el Sol y es la medida habitual para las distancias dentro del sistema solar.
La unidad se definía originalmente por esa relación orbital y no por un número fijo. Las definiciones anteriores la ligaban a las propiedades de un cuerpo hipotético en órbita alrededor del Sol, lo que hacía que su valor dependiera de la constante gravitatoria y quedara sujeto a revisión conforme mejoraban las mediciones. La Unión Astronómica Internacional puso fin a esa dependencia en 2012 al fijar la unidad astronómica como un número exacto de metros. El cambio simplificó los cálculos y eliminó un inconveniente: una unidad cuya longitud se movía cada vez que se afinaba una constante física.
Determinar su valor fue uno de los grandes problemas de la astronomía de observación. Los tránsitos de Venus por el disco solar, observados desde puntos muy separados de la Tierra, permitían triangular la distancia. Se organizaron expediciones para los tránsitos de 1761, 1769, 1874 y 1882, y el primer viaje de James Cook al Pacífico se planeó en torno al de 1769. La medición por radar hacia Venus en los años sesenta acabó fijando la cifra con mucha más precisión que cualquier método óptico.
La unidad hace legibles las distancias del sistema solar. Mercurio orbita a 0,39 au, Marte a 1,52 au, Júpiter a 5,2 au y Neptuno a 30,1 au. El cinturón de Kuiper se extiende hasta unas 50 au. La Voyager 1, el objeto humano más lejano, ha pasado de las 165 au. La luz tarda unos 499 segundos en recorrer una unidad astronómica, de modo que el Sol está a algo más de ocho minutos luz.
Más allá del sistema solar la unidad resulta incómoda, y los astrónomos pasan a los años luz y los pársecs. Un pársec son 206.265 au.
La navegación espacial depende de que la unidad sea exacta y no aproximada. Las trayectorias hacia los planetas exteriores se calculan sobre distancias de decenas de unidades astronómicas, y un error en la longitud de la propia unidad se propagaría a todos los cálculos de posición. Fijar el valor en 2012 eliminó esa fuente de deriva en las efemérides que se usan para planificar las misiones.
Una unidad astronómica equivale a 149.597.870,7 kilómetros, o unos 92,956 millones de millas.
El nanómetro es la milmillonésima parte de un metro. Se forma aplicando al metro el prefijo del SI nano, que significa 10-9, y se escribe nm. El prefijo procede del griego nanos, que quiere decir enano.
Esta es la escala de trabajo de la óptica y la electrónica modernas. La luz visible abarca desde unos 380 nm en el extremo violeta hasta unos 750 nm en el rojo, lo que convierte al nanómetro en la unidad habitual para describir el color en términos físicos. Un puntero láser que emite a 532 nm es verde; uno de 650 nm es rojo. La luz ultravioleta queda por debajo de 380 nm y la infrarroja por encima de 750 nm.
La biología recurre a esta unidad continuamente. La doble hélice del ADN mide unos 2 nm de ancho. Un virus típico está entre 20 y 300 nm. Las membranas celulares tienen alrededor de 7 nm de espesor. Estas dimensiones quedan por debajo de la resolución de los microscopios ópticos convencionales, limitada por la propia longitud de onda de la luz a unos 200 nm.
La fabricación de semiconductores hizo popular el nanómetro fuera de la ciencia. Los nodos de proceso se han denominado de 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm y menos. La cifra ya no corresponde a ninguna característica medible concreta del chip, pues se ha convertido en una designación comercial más que en una dimensión física, pero las estructuras subyacentes miden realmente nanómetros. La puerta de un transistor moderno tiene unas pocas decenas de átomos de ancho.
La nanotecnología toma su nombre de esta unidad y abarca por convenio las estructuras de entre 1 y 100 nm. Los materiales suelen comportarse de otro modo en ese intervalo, porque los efectos de superficie empiezan a predominar sobre las propiedades del volumen.
Medir a esta escala exige instrumentos que no dependan de la luz visible. Los microscopios electrónicos resuelven detalles menores de un nanómetro empleando electrones, cuya longitud de onda efectiva es mucho más corta que la de la luz. Los microscopios de fuerza atómica funcionan de otra manera: arrastran una punta afilada sobre la superficie y registran su desviación. Ambos fueron decisivos para el desarrollo de la nanotecnología, ya que ningún campo avanza mucho mientras su objeto de estudio permanece invisible.
Un nanómetro equivale a 10 ángstroms, 1000 picómetros o 0,001 micrómetros. Una hoja de papel tiene aproximadamente 100.000 nm de espesor.