Conversión de Micropascales a Nanopascales

Información sobre el Micropascal (µPa)

El micropascal es una unidad de presión igual a la millonésima parte de un pascal. Su símbolo es µPa. Es una de las unidades de presión más pequeñas de uso práctico, y debe su lugar a una sola cifra: 20 micropascales, la presión de referencia frente a la que se mide todo nivel sonoro en el aire.

Esa cifra es el umbral de audición: aproximadamente el sonido más tenue que un oído joven y sano detecta a una frecuencia de unos 1000 hercios. Cuando los acústicos definieron la escala de decibelios para el sonido aéreo necesitaban una presión fija con la que comparar, y eligieron ese umbral. Cero decibelios significa una presión sonora de 20 micropascales; toda cifra en decibelios que se cite para una carretera, una máquina o un concierto es una razón respecto de ese número.

La escala que se sigue es empinada. Veinte decibelios son diez veces la presión de referencia, 200 micropascales. Sesenta decibelios, una conversación corriente, son mil veces, es decir 20 milipascales. Ciento veinte decibelios, el umbral del dolor, son un millón de veces: 20 pascales. El oído abarca un intervalo de un millón a uno en presión, y el micropascal se sitúa en su fondo.

La acústica submarina usa la misma unidad pero otra referencia. El sonido en el agua se refiere a 1 micropascal y no a 20, porque el umbral de la audición humana carece de sentido en el mar. Esa diferencia importa muchísimo: un nivel citado en decibelios bajo el agua no es comparable a uno en el aire, y la distancia entre ambas convenciones es de unos 26 decibelios antes de cualquier otra corrección. Las cifras del sonar, las medidas del canto de las ballenas y los estudios del ruido del tráfico marítimo llevan por eso la coletilla re 1 µPa.

Fuera de la acústica el micropascal aparece en la ciencia del vacío. Un buen alto vacío ronda los 100 micropascales, y el ultraalto vacío, el régimen que emplean la física de superficies y los aceleradores de partículas, va de unos pocos micropascales hasta los nanopascales. Bombear una cámara hasta ese nivel exige horas de horneado para desprender de las paredes el gas adsorbido.

La unidad asoma también en la presión de radiación y en las diferencias de presión muy pequeñas que los instrumentos de laboratorio resuelven. Todo lo que se mide en micropascales es una medida y no una fuerza que nadie llegue a sentir, y eso es justamente lo que hace tan útil la convención de niveles de referencia.

Un micropascal equivale a 0,000001 pascales, a 0,001 milipascales, a 1000 nanopascales o a unas 0,000000000145 libras por pulgada cuadrada.

Información sobre el Nanopascal (nPa)

El nanopascal es una unidad de presión igual a la milmillonésima parte de un pascal. Su símbolo es nPa. Marca el extremo lejano de la escala de presiones, la región en que la idea de presión como empuje sobre una superficie deja de servir y pasa a ser una afirmación sobre lo pocas partículas que hay.

El hogar más claro de la unidad es el vacío extremadamente alto. El vacío corriente de laboratorio llega a los milipascales; el ultraalto vacío, empleado por la física de superficies y por los tubos de haz de los aceleradores de partículas, llega a los micropascales. Por debajo está el vacío extremadamente alto, en nanopascales y menos, y alcanzarlo exige una cámara estanca, horas de horneado a doscientos grados para expulsar el gas del propio metal y bombas que atrapan moléculas en vez de empujarlas.

A esas presiones una cámara no está vacía. Un nanopascal contiene todavía algo así como un cuarto de millón de moléculas por centímetro cúbico, lo que parece muchísimo hasta compararlo con los veinticinco trillones que hay en ese mismo volumen de aire de una habitación. Lo que importa no es el número sino el recorrido libre medio: una molécula viaja ahora miles de kilómetros antes de chocar con otra, de modo que golpea las paredes mucho antes de encontrarse con una vecina.

Ahí está justamente la cuestión. La ciencia de superficies necesita que una muestra siga limpia durante todo el experimento, y a presión ordinaria una superficie recién hecha queda cubierta por una capa de gas adsorbido en cosa de un nanosegundo. A un nanopascal esa misma superficie sigue limpia durante días. El vacío no está para quitar aire sino para comprar tiempo.

El espacio ofrece la comparación natural. La órbita baja terrestre ronda el micropascal, aún lo bastante densa como para que la atmósfera frene a los satélites y acabe por hacerlos caer. El espacio interplanetario anda en nanopascales. El espacio interestelar está mucho más abajo, en torno al femtopascal, que ninguna bomba terrestre ha igualado jamás: los mejores vacíos de laboratorio siguen siendo más densos que el espacio entre las estrellas.

La presión de radiación cae en terreno parecido. La luz solar sobre una superficie perfectamente absorbente, a la distancia de la Tierra, ejerce unos 4,5 micropascales, y a la distancia de los planetas exteriores baja a nanopascales. Las velas solares trabajan con estas cifras, y por eso han de ser enormes y ligeras para reunir una fuerza aprovechable.

Un nanopascal equivale a 0,000000001 pascales, a 0,001 micropascales, a 1000 picopascales o a unas 0,000000000000145 libras por pulgada cuadrada.