Conversion de Microhertz en Hertz

Informations sur le Microhertz (µHz)

Le microhertz est une unité de fréquence valant un millionième de hertz. Son symbole est µHz. Un microhertz vaut un cycle par million de secondes, soit un peu plus de onze jours et demi : l’unité mesure donc des phénomènes qui reviennent à l’échelle de semaines, de mois ou d’années.

L’astérosismologie est son principal usage. Les étoiles oscillent, et les fréquences de ces oscillations dépendent de leur structure interne comme la hauteur d’une cloche dépend de sa forme et de son épaisseur. Les étoiles semblables au Soleil résonnent à quelques milliers de microhertz, les géantes rouges à quelques dizaines, et les plus grandes étoiles évoluées en dessous de un. Des télescopes spatiaux comme Kepler et TESS ont mesuré ces fréquences pour des centaines de milliers d’étoiles en observant leur éclat varier de quelques parties par million.

La technique fournit des grandeurs qu’aucune autre méthode ne donne. À partir du spectre d’oscillation, un astronome déduit la masse, le rayon et l’âge d’une étoile, et l’âge d’une étoile est autrement presque impossible à établir. C’est ainsi que l’on fixe aujourd’hui l’âge des étoiles à planètes, et donc de leurs systèmes planétaires.

L’astronomie des ondes gravitationnelles a elle aussi revendiqué la bande. L’observatoire spatial prévu LISA sera sensible entre environ 100 microhertz et un hertz, plage qui contient les fusions de trous noirs supermassifs et les nombreux milliers de naines blanches binaires serrées de notre propre galaxie. Les détecteurs au sol n’atteignent pas ces fréquences, le bruit sismique les submergeant.

La géophysique emploie l’unité pour les composantes de marée les plus lentes, dont les marées lunaires quinzenaire et mensuelle et les marées solaires semestrielle et annuelle, qui produisent ensemble les variations de longue période que les prédictions doivent intégrer. Le mouvement polaire, l’oscillation de l’axe de rotation terrestre, a une période de quatorze mois correspondant à environ 0,8 microhertz.

Les sciences du climat et de l’océan descendent plus bas encore. L’oscillation australe El Niño revient irrégulièrement tous les deux à sept ans, bien en dessous du centième de microhertz, et les longues carottes de glace résolvent des cycles plus lents encore.

La Terre elle-même fournit un exemple d’école. Son axe de rotation erre en un petit cercle de période voisine de 433 jours, l’oscillation de Chandler découverte en 1891, soit une fréquence d’environ 0,027 microhertz. La détecter demanda des décennies d’astronomie de position, car un signal aussi lent ne se sépare de la dérive qu’en observant de nombreux cycles. C’est la contrainte générale de la bande : une mesure à un microhertz exige un enregistrement d’au moins quelques millions de secondes, et de préférence quelques dizaines de millions, si bien que les instruments doivent rester stables des années avant que leurs données soient lisibles. L’unité appartient donc aux sciences patientes et non aux rapides.

Un microhertz équivaut à 0,000001 hertz, à un cycle par million de secondes ou à 1000 nanohertz.

Informations sur le Hertz (Hz)

Le hertz est l’unité SI de fréquence, égale à un cycle par seconde. Son symbole est Hz. C’est une unité dérivée dont la dimension est simplement l’inverse d’un temps : une grandeur en hertz compte combien de fois une chose se répète en une seconde.

Elle porte le nom de Heinrich Hertz, qui entre 1886 et 1889 produisit et détecta des ondes radio en laboratoire, confirmant ainsi la prédiction de Maxwell selon laquelle la lumière et les ondes électromagnétiques sont un même phénomène. L’unité fut adoptée internationalement en 1960, remplaçant les cycles par seconde, plus anciens et plus littéraux, qu’on aperçoit encore parfois sur du matériel d’époque.

Le son occupe le bas de l’échelle. L’audition humaine s’étend d’environ 20 hertz à 20 000 hertz, bien que la limite supérieure baisse avec l’âge et tombe le plus souvent bien au-dessous de 16 000 hertz à la quarantaine. La hauteur musicale est une fréquence : le la au-dessus du do central est fixé par convention à 440 hertz, et chaque octave est un doublement, si bien que la même note une octave plus haut vaut 880 hertz.

Le courant du réseau alterne à 50 hertz dans la plus grande partie du monde et à 60 hertz en Amérique du Nord ainsi que dans des parties du Japon et de l’Amérique du Sud. Le partage est historique plutôt que technique, hérité de normes de matériel concurrentes de la fin du XIXe siècle, et il explique pourquoi les appareils et horloges qui dépendent de la fréquence du réseau ne se déplacent pas d’une région à l’autre sans précaution.

Les écrans et l’informatique l’emploient sans cesse. Un affichage rafraîchi à 60 hertz se redessine soixante fois par seconde, et des fréquences plus élevées réduisent le flou de mouvement visible. Les fréquences d’horloge des processeurs, jadis en mégahertz et aujourd’hui en gigahertz, comptent la même chose : le nombre de battements de l’horloge interne par seconde.

L’unité s’applique en outre à tout ce qui est périodique sans être une onde. Une fréquence cardiaque de 60 battements par minute vaut un hertz, un pendule d’une seconde de période oscille à un hertz, et la fréquence d’un arbre en rotation exprimée en tours par seconde s’écrit de la même façon.

Un hertz équivaut à un cycle par seconde, à 1000 millihertz ou à un millième de kilohertz.