| Terahercios (THz) | Milihercios (mHz) |
|---|---|
| 1 Terahercio | 1 × 1015 mHz |
| 2 Terahercios | 2 × 1015 mHz |
| 3 Terahercios | 3 × 1015 mHz |
| 4 Terahercios | 4 × 1015 mHz |
| 5 Terahercios | 5 × 1015 mHz |
| 10 Terahercios | 1 × 1016 mHz |
| 20 Terahercios | 2 × 1016 mHz |
| 25 Terahercios | 2.5 × 1016 mHz |
| 50 Terahercios | 5 × 1016 mHz |
| 100 Terahercios | 1 × 1017 mHz |
| Referencia | Terahercios (THz) | Milihercios (mHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 5 × 10-11 THz | 50000 mHz |
| Concert pitch A above middle C | 4.4 × 10-10 THz | 440000 mHz |
| An FM radio station | 0.0001 THz | 1 × 1011 mHz |
| A Wi-Fi band | 0.0024 THz | 2.4 × 1012 mHz |
| A desktop processor clock | 0.003 THz | 3 × 1012 mHz |
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.
El milihercio es una unidad de frecuencia igual a una milésima de hercio. Su símbolo es mHz. Un milihercio es un ciclo cada mil segundos, poco menos de diecisiete minutos, de modo que la unidad describe cosas que se repiten con la lentitud suficiente para observarlas.
La m minúscula importa. Un milihercio es un millón de veces menor que un megahercio, y ambos se distinguen solo por la caja de la primera letra. Este es uno de los pocos lugares del SI donde un error de tecleo cambia una cantidad en seis órdenes de magnitud, y es fuente recurrente de confusión en documentos que pierden sus mayúsculas.
La sismología es el hogar natural de la unidad. Un gran terremoto hace resonar toda la Tierra como una campana, y estas oscilaciones libres tienen periodos de minutos hasta cerca de una hora, lo que las sitúa entre unos 0,3 y 5 milihercios. El modo más grave, en el que el planeta se dilata y se contrae alternativamente como una esfera, tiene un periodo cercano a los veinte minutos. Medir estas frecuencias fue la manera de cartografiar la estructura profunda de la Tierra antes de la tomografía sísmica.
El Sol oscila en el mismo intervalo. La heliosismología estudia las ondas de presión atrapadas en el interior solar, cuya señal más intensa es una oscilación de cinco minutos a unos 3,3 milihercios. Seguir millones de estos modos revela la rotación interna del Sol y la profundidad de su zona de convección, información que ningún telescopio obtiene mirando la superficie.
Las mareas oceánicas quedan muy por debajo incluso de esto. La marea lunar semidiurna principal se repite cada doce horas y veinticinco minutos, unos 0,022 milihercios, y toda la familia de componentes de marea con la que se construyen las tablas ocupa el intervalo por debajo de una décima de milihercio.
La ingeniería se encuentra con la unidad en el balanceo de los edificios altos y los puentes largos, cuyos modos fundamentales caen entre unos 100 y 500 milihercios, y en los bucles lentos de control de la calefacción y de la planta química, donde un proceso puede tardar muchos minutos en responder a un cambio.
Un milihercio equivale a 0,001 hercios, a un ciclo cada 1000 segundos o a 1000 microhercios.