| Unità astronomiche (au) | Micrometri (μm) |
|---|---|
| 1 Unità astronomica | 1.495978707 × 1017 μm |
| 2 Unità astronomiche | 2.991957414 × 1017 μm |
| 3 Unità astronomiche | 4.487936121 × 1017 μm |
| 4 Unità astronomiche | 5.983914828 × 1017 μm |
| 5 Unità astronomiche | 7.479893535 × 1017 μm |
| 10 Unità astronomiche | 1.495978707 × 1018 μm |
| 20 Unità astronomiche | 2.991957414 × 1018 μm |
| 25 Unità astronomiche | 3.7399467675 × 1018 μm |
| 50 Unità astronomiche | 7.479893535 × 1018 μm |
| 100 Unità astronomiche | 1.495978707 × 1019 μm |
| Riferimento | Unità astronomiche (au) | Micrometri (μm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 1.98532 × 10-12 au | 297000 μm |
| Average adult human height | 1.13638 × 10-11 au | 1700000 μm |
| A football pitch (length) | 7.01882 × 10-10 au | 105000000 μm |
| A marathon | 0.000000282056 au | 4.2195 × 1010 μm |
| Height of Mount Everest | 0.0000000591519 au | 8.849 × 109 μm |
L’unità astronomica è una lunghezza pari a esattamente 149 597 870 700 metri, ossia quasi 150 milioni di chilometri. Il simbolo è au. Approssima la distanza media fra la Terra e il Sole ed è la misura consueta per le distanze all’interno del sistema solare.
In origine l’unità era definita da quella relazione orbitale anziché da un numero fisso. Le definizioni precedenti la legavano alle proprietà di un corpo ipotetico in orbita attorno al Sole, sicché il suo valore dipendeva dalla costante gravitazionale ed era soggetto a revisione via via che le misure miglioravano. L’Unione Astronomica Internazionale pose fine a questa dipendenza nel 2012 fissando l’unità astronomica come un numero esatto di metri. Il cambiamento semplificò i calcoli e rimosse un inconveniente: un’unità la cui lunghezza si spostava ogni volta che una costante fisica veniva raffinata.
Determinarne il valore fu uno dei grandi problemi dell’astronomia osservativa. I transiti di Venere sul disco solare, osservati da punti molto distanti della Terra, permettevano di triangolare la distanza. Furono allestite spedizioni per i transiti del 1761, 1769, 1874 e 1882, e il primo viaggio di James Cook nel Pacifico fu organizzato attorno all’evento del 1769. Le misure radar verso Venere negli anni Sessanta finirono per fissare la cifra con precisione assai maggiore di qualsiasi metodo ottico.
L’unità rende leggibili le distanze del sistema solare. Mercurio orbita a 0,39 au, Marte a 1,52 au, Giove a 5,2 au e Nettuno a 30,1 au. La fascia di Kuiper si estende fino a circa 50 au. La Voyager 1, l’oggetto umano più lontano, ha superato le 165 au. La luce impiega circa 499 secondi a percorrere un’unità astronomica, sicché il Sole dista poco più di otto minuti luce.
Oltre il sistema solare l’unità diventa scomoda, e gli astronomi passano agli anni luce e ai parsec. Un parsec vale 206 265 au.
La navigazione delle sonde richiede che l’unità sia esatta e non approssimata. Le traiettorie verso i pianeti esterni si calcolano su distanze di decine di unità astronomiche, e un errore nella lunghezza dell’unità stessa si propagherebbe in ogni calcolo di posizione. Fissarne il valore nel 2012 ha eliminato quella fonte di deriva dalle effemeridi usate per la pianificazione delle missioni.
Un’unità astronomica equivale a 149 597 870,7 chilometri, ovvero a circa 92,956 milioni di miglia.
Il micrometro è la milionesima parte del metro e si scrive µm, con la lettera greca mu. È anche largamente chiamato micron, un nome che la Conferenza generale dei pesi e delle misure ha formalmente abolito nel 1967 ma che resta di uso corrente nella manifattura e nella scienza dei materiali.
L’unità copre la scala delle singole cellule e delle particelle fini. Un globulo rosso umano misura circa 7 µm. I batteri stanno di norma fra 1 e 5 µm. Il capello umano ha un diametro compreso all’incirca fra 17 e 180 µm, ed è per questo che i capelli si vedono mentre le cellule no. Il limite della vista a occhio nudo si colloca intorno ai 50 µm.
La normativa sulla qualità dell’aria si fonda sul micrometro. PM10 e PM2,5 indicano il particolato più piccolo di 10 µm e di 2,5 µm rispettivamente. La distinzione conta dal punto di vista medico: le particelle più grandi vengono trattenute da naso e gola, mentre il PM2,5 penetra in profondità nei polmoni e può passare nel sangue.
L’ingegneria di precisione lavora nello stesso intervallo. Le tolleranze di lavorazione si indicano comunemente in micrometri, così come la rugosità superficiale. I giochi dei cuscinetti, lo spessore del film di vernice e la planarità dei componenti ottici si misurano in questo modo. Lo strumento chiamato micrometro, o calibro Palmer, deve il nome alla precisione che offre e non a un rapporto fisso con l’unità.
Le lunghezze d’onda dell’infrarosso si danno di solito in micrometri anziché in nanometri. Le termocamere operano tipicamente fra 8 e 14 µm, la banda in cui gli oggetti a temperature ordinarie emettono con maggiore intensità.
La filtrazione è specificata quasi interamente in questa unità. I filtri per l’acqua sono classificati in base alla particella più piccola che trattengono, di norma fra 0,2 e 50 µm, e un filtro da 0,2 µm è abbastanza fine da rimuovere la maggior parte dei batteri. Mascherine chirurgiche e respiratori sono provati con particelle dello stesso intervallo. La sigla N95 indica un filtro che cattura almeno il 95 per cento delle particelle sospese nella dimensione più difficile da trattenere, intorno a 0,3 µm.
Il suo nome più antico causa ancora confusione. Fino al 1967 l’unità si chiamava ufficialmente micron e si scriveva con un mu greco solo, e la parola resta corrente nell’industria benché la conferenza di quell’anno l’abbia tolta dal SI. La fabbricazione dei semiconduttori portò quel nome per una generazione: i chip si descrivevano dal loro nodo di processo in micron, calando da dieci negli anni settanta a meno di uno verso il 1990, quando l’industria passò ai nanometri e proseguì. I nomi di nodo moderni non corrispondono più ad alcuna dimensione fisica sul chip, ma i primi lo facevano, ed erano indicati proprio in quest’unità.
Un micrometro equivale a 1000 nanometri, 0,001 millimetri o 10-6 metri.