| Microhercios (µHz) | Terahercios (THz) |
|---|---|
| 1 Microhercio | 1 × 10-18 THz |
| 2 Microhercios | 2 × 10-18 THz |
| 3 Microhercios | 3 × 10-18 THz |
| 4 Microhercios | 4 × 10-18 THz |
| 5 Microhercios | 5 × 10-18 THz |
| 10 Microhercios | 1 × 10-17 THz |
| 20 Microhercios | 2 × 10-17 THz |
| 25 Microhercios | 2.5 × 10-17 THz |
| 50 Microhercios | 5 × 10-17 THz |
| 100 Microhercios | 1 × 10-16 THz |
| Referencia | Microhercios (µHz) | Terahercios (THz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 50000000 µHz | 5 × 10-11 THz |
| Concert pitch A above middle C | 440000000 µHz | 4.4 × 10-10 THz |
| An FM radio station | 1 × 1014 µHz | 0.0001 THz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 1015 µHz | 0.0024 THz |
| A desktop processor clock | 3 × 1015 µHz | 0.003 THz |
El microhercio es una unidad de frecuencia igual a una millonésima de hercio. Su símbolo es µHz. Un microhercio es un ciclo por millón de segundos, algo más de once días y medio, de modo que la unidad mide cosas que se repiten en escalas de semanas, meses o años.
La astrosismología es donde más se usa. Las estrellas oscilan, y las frecuencias de esas oscilaciones dependen de su estructura interna igual que el tono de una campana depende de su forma y su grosor. Las estrellas parecidas al Sol resuenan a unos pocos miles de microhercios, las gigantes rojas a unas pocas decenas, y las estrellas evolucionadas más grandes por debajo de uno. Telescopios espaciales como Kepler y TESS midieron estas frecuencias en centenares de miles de estrellas observando cómo su brillo varía en unas pocas partes por millón.
La técnica proporciona magnitudes que ningún otro método puede dar. A partir del espectro de oscilación, un astrónomo deduce la masa, el radio y la edad de una estrella, y la edad de una estrella es por lo demás casi imposible de determinar. Así se establecen hoy las edades de las estrellas con planetas y, por tanto, de sus sistemas planetarios.
La astronomía de ondas gravitacionales ha reclamado también la banda. El observatorio espacial previsto LISA será sensible entre unos 100 microhercios y un hercio, intervalo que contiene fusiones de agujeros negros supermasivos y los muchos miles de enanas blancas binarias cercanas de nuestra propia galaxia. Los detectores terrestres no alcanzan estas frecuencias porque el ruido sísmico los desborda.
La geofísica usa la unidad para los componentes de marea más lentos, incluidas las mareas lunares quincenal y mensual y las solares semestral y anual, que en conjunto producen las variaciones de largo periodo que las predicciones de marea deben incluir. El movimiento polar, el bamboleo del eje de rotación terrestre, tiene un periodo de catorce meses que corresponde a unos 0,8 microhercios.
La ciencia del clima y del océano llega aún más abajo. La oscilación del sur de El Niño reaparece de forma irregular cada dos a siete años, muy por debajo de una centésima de microhercio, y los registros largos de los testigos de hielo resuelven ciclos todavía más lentos.
La propia Tierra ofrece un ejemplo de manual. Su eje de rotación vaga en un pequeño círculo con un periodo de unos 433 días, el bamboleo de Chandler descubierto en 1891, lo que equivale a una frecuencia de unos 0,027 microhercios. Detectarlo exigió décadas de astronomía posicional, porque una señal tan lenta solo puede separarse de la deriva observando durante muchos ciclos. Esa es la restricción general de la banda: una medida a un microhercio necesita un registro de al menos unos millones de segundos, y preferiblemente decenas de millones, de modo que los instrumentos han de ser estables durante años antes de que sus datos puedan leerse. La unidad pertenece, pues, a las ciencias pacientes y no a las rápidas.
Un microhercio equivale a 0,000001 hercios, a un ciclo por millón de segundos o a 1000 nanohercios.
El terahercio es una unidad de frecuencia igual a un billón de hercios. Su símbolo es THz. Ocupa el hueco entre las frecuencias de radio más altas y la luz infrarroja más baja, una región que durante casi todo el siglo XX fue tan difícil de generar o detectar que se la conoció como la brecha de los terahercios.
La dificultad era práctica y no teórica. Los osciladores electrónicos se quedan sin velocidad por encima de unos pocos cientos de gigahercios porque los portadores de carga no responden con la rapidez necesaria, mientras que las fuentes ópticas como el láser pierden eficiencia por debajo del infrarrojo. La banda intermedia no contaba con tecnología cómoda por ninguno de los dos lados, y durante décadas fue la parte menos explorada del espectro electromagnético.
Eso cambió con los láseres ultrarrápidos y las antenas fotoconductoras, que generan pulsos de terahercios iluminando un semiconductor con un pulso láser de unos pocos femtosegundos. La espectroscopia de terahercios en el dominio del tiempo mide hoy la respuesta de los materiales a lo largo de la banda, y la técnica se ha vuelto una herramienta habitual en ciencia de materiales.
El control de seguridad es la aplicación más conocida. La radiación de terahercios atraviesa la ropa, el papel, el plástico y las cerámicas, pero la detiene el metal y la absorbe el agua, y su energía por fotón es demasiado baja para ionizar nada, de modo que puede formar imágenes de objetos ocultos sin los riesgos de los rayos X. Los escáneres corporales de los aeropuertos funcionan con este principio.
La espectroscopia molecular usa la banda porque muchas moléculas grandes tienen aquí modos de rotación y vibración. Los explosivos y las drogas presentan firmas características en terahercios, y la técnica se emplea en el control de calidad farmacéutico para identificar formas cristalinas que parecen idénticas con otros métodos. La conservación del arte la aplica para ver bajo las capas de pintura sin tocar el lienzo.
La astronomía observa a estas frecuencias desde emplazamientos altos y secos o desde la órbita, porque el vapor de agua atmosférico absorbe con fuerza la radiación de terahercios. El polvo frío y el gas molecular de las regiones de formación estelar radian aquí, y por eso se construyen observatorios a gran altitud en Chile y en el polo sur.
La investigación en comunicaciones ha empezado a entrar en la banda. Las tasas de datos crecen con el ancho de banda disponible, y hay mucho más sitio por encima de 100 gigahercios que por debajo, de modo que en el laboratorio se han demostrado enlaces inalámbricos que transportan centenares de gigabits por segundo a frecuencias que se acercan al terahercio. El obstáculo es que el vapor de agua absorbe con fuerza estas ondas, limitando un enlace a unos pocos centenares de metros con aire despejado y a mucho menos bajo lluvia. Eso confina la técnica a saltos cortos: conexiones entre antenas de azotea, enlaces dentro de un centro de datos, o el último tramo entre una farola y un edificio, y no algo parecido a una radiodifusión.
Un terahercio equivale a un billón de hercios, a 1000 gigahercios o a una longitud de onda de unos 0,3 milímetros.