| Référence | Pieds (ft) | Nanomètres (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 0.974409 ft | 297000000 nm |
| Average adult human height | 5.57743 ft | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 344.488 ft | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 138435 ft | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 29032.2 ft | 8.849 × 1012 nm |
Le pied est une unité de longueur valant exactement 0,3048 mètre, soit douze pouces. Son symbole est ft, bien qu’une prime simple soit employée en dessin technique et une apostrophe droite de façon informelle.
Des unités fondées sur le pied humain apparaissent dans tout le monde antique, et leurs longueurs variaient considérablement. Le pes romain mesurait environ 296 millimètres et se divisait en douze unciae, disposition dont l’anglais a directement hérité. L’Europe médiévale entretenait des dizaines de pieds locaux, et un marchand franchissant quelques frontières pouvait en rencontrer plusieurs. Le pied anglais fut normalisé par étapes, mais sa valeur moderne exacte ne date que de l’Accord international sur le yard et la livre de 1959.
L’aviation est le domaine international le plus important où le pied se maintient. L’altitude des aéronefs est communiquée en pieds presque partout, et les niveaux de vol s’expriment en centaines de pieds : FL350 signifie 35 000 pieds. La Russie et la Chine ont longtemps utilisé le mètre, et le passage de la Chine aux pieds pour la plupart des niveaux de vol en 2011 a supprimé un véritable risque aux limites des espaces aériens contigus. Les normes de séparation verticale sont définies en pieds, et les minimums de séparation verticale réduite autorisent 1000 pieds entre aéronefs au-dessus de 29 000 pieds.
La construction aux États-Unis travaille en pieds et en pouces de bout en bout, et le bois, la hauteur sous plafond et les dimensions des pièces suivent. La radiodiffusion et le cinéma conservent le pied pour les échelles de mise au point des objectifs et pour mesurer la pellicule. La profondeur en plongée se donne en pieds dans la pratique américaine et en mètres ailleurs, divergence que les ordinateurs de plongée règlent en proposant les deux.
La force pratique du pied tient au douze comme diviseur. Il se divise exactement par deux, trois, quatre et six, ce qui convient à la charpenterie et au tracé, où les tiers et les quarts sont courants. Une unité décimale ne se divise proprement que par deux et par cinq.
L’eau et le bois gardent vivants deux de ses dérivés. La brasse, six pieds, mesura la profondeur de l’eau tant que la sonde fut jetée à la main, et les cartes anciennes sont encore cotées en brasses là même où les nouvelles emploient le mètre. Le pied-planche, volume d’un pied carré sur un pouce d’épaisseur, demeure l’unité de commerce du bois scié en Amérique du Nord, si bien qu’un négoce affiche des prix au millier de pieds-planches. Tous deux illustrent une habitude générale du système impérial : au lieu d’ajouter des préfixes, il nomme chaque grandeur nouvelle d’après la tâche qu’elle accomplit, ce qui rend les unités mémorables à ceux qui s’en servent et opaques à tous les autres.
Un pied équivaut exactement à 12 pouces, 0,3048 mètre ou 30,48 centimètres.
Le nanomètre est le milliardième du mètre. Il se forme en appliquant au mètre le préfixe SI nano, qui vaut 10-9, et s’écrit nm. Le préfixe vient du grec nanos, qui signifie nain.
C’est l’échelle de travail de l’optique et de l’électronique modernes. La lumière visible s’étend d’environ 380 nm du côté violet à 750 nm du côté rouge, ce qui fait du nanomètre l’unité usuelle pour décrire la couleur en termes physiques. Un pointeur laser émettant à 532 nm est vert ; à 650 nm, il est rouge. L’ultraviolet se situe en dessous de 380 nm et l’infrarouge au-dessus de 750 nm.
La biologie y recourt en permanence. La double hélice de l’ADN mesure environ 2 nm de large. Un virus courant fait entre 20 et 300 nm. Les membranes cellulaires ont une épaisseur d’environ 7 nm. Ces dimensions se situent sous la résolution des microscopes optiques classiques, limitée par la longueur d’onde de la lumière elle-même à quelque 200 nm.
La fabrication des semi-conducteurs a fait connaître le nanomètre en dehors des sciences. Les nœuds de gravure ont été désignés par 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm et moins encore. Ce chiffre ne correspond plus à aucune dimension mesurable précise sur la puce : il est devenu une appellation commerciale plutôt qu’une grandeur physique, même si les structures sous-jacentes se comptent bien en nanomètres. La grille d’un transistor moderne fait quelques dizaines d’atomes de large.
La nanotechnologie tire son nom de l’unité et couvre par convention les structures comprises entre 1 et 100 nm. Les matériaux s’y comportent souvent différemment, car les effets de surface l’emportent alors sur les propriétés de la masse.
Mesurer à cette échelle exige des instruments qui ne reposent pas sur la lumière visible. Les microscopes électroniques résolvent des détails inférieurs au nanomètre grâce à des électrons, dont la longueur d’onde effective est bien plus courte que celle de la lumière. Les microscopes à force atomique procèdent autrement : ils traînent une pointe fine sur la surface et enregistrent sa déflexion. Tous deux ont été déterminants pour l’essor des nanotechnologies, car un domaine progresse difficilement tant que son objet demeure invisible.
Un nanomètre équivaut à 10 ångströms, 1000 picomètres ou 0,001 micromètre. Une feuille de papier fait environ 100 000 nm d’épaisseur.