| Riferimento | Hertz (Hz) | Millihertz (mHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 50 Hz | 50000 mHz |
| Concert pitch A above middle C | 440 Hz | 440000 mHz |
| An FM radio station | 100000000 Hz | 1 × 1011 mHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 109 Hz | 2.4 × 1012 mHz |
| A desktop processor clock | 3 × 109 Hz | 3 × 1012 mHz |
L’hertz è l’unità SI di frequenza, pari a un ciclo al secondo. Il suo simbolo è Hz. È un’unità derivata la cui dimensione è semplicemente l’inverso di un tempo, sicché una grandezza in hertz conta quante volte qualcosa si ripete in un secondo.
Prende nome da Heinrich Hertz, che fra il 1886 e il 1889 produsse e rivelò onde radio in laboratorio confermando così la previsione di Maxwell che luce e onde elettromagnetiche fossero lo stesso fenomeno. L’unità fu adottata a livello internazionale nel 1960, sostituendo i cicli al secondo, più antichi e più letterali, che si vedono ancora talvolta su apparecchi d’epoca.
Il suono occupa l’estremo basso della scala. L’udito umano va da circa 20 hertz a 20 000 hertz, benché il limite superiore cali con l’età e resti di norma ben sotto i 16 000 hertz in età matura. L’altezza musicale è frequenza: il la sopra il do centrale è fissato per convenzione a 440 hertz, e ogni ottava è un raddoppio, sicché la stessa nota un’ottava sopra vale 880 hertz.
La corrente di rete alterna a 50 hertz in gran parte del mondo e a 60 hertz in Nord America e in parti del Giappone e del Sud America. La divisione è storica più che tecnica, deriva da norme di apparecchiature rivali di fine Ottocento, e spiega perché elettrodomestici e orologi che dipendono dalla frequenza di rete non si possano semplicemente spostare fra le regioni.
Schermi e informatica la usano di continuo. Un display che si aggiorna a 60 hertz si ridisegna sessanta volte al secondo, e frequenze maggiori riducono la sfocatura di movimento visibile. Le frequenze di clock dei processori, un tempo in megahertz e oggi in gigahertz, contano la stessa cosa: quante volte al secondo batte il clock interno.
L’unità vale inoltre per tutto ciò che è periodico senza essere un’onda. Una frequenza cardiaca di 60 battiti al minuto è un hertz, un pendolo con periodo di un secondo oscilla a un hertz, e la frequenza di un albero rotante in giri al secondo si esprime allo stesso modo.
Un hertz equivale a un ciclo al secondo, a 1000 millihertz o a un millesimo di chilohertz.
Il millihertz è un’unità di frequenza pari a un millesimo di hertz. Il suo simbolo è mHz. Un millihertz è un ciclo ogni mille secondi, poco meno di diciassette minuti, sicché l’unità descrive cose che si ripetono abbastanza lentamente da poterle guardare.
La m minuscola conta. Un millihertz è un milione di volte più piccolo di un megahertz, e i due si distinguono solo per la maiuscola della prima lettera. È uno dei pochi punti del SI in cui un errore di battitura cambia una grandezza di sei ordini di grandezza, ed è fonte ricorrente di confusione nei documenti che perdono le maiuscole.
La sismologia è la casa naturale dell’unità. Un forte terremoto fa suonare l’intera Terra come una campana, e queste oscillazioni libere hanno periodi da minuti a circa un’ora, il che le colloca fra circa 0,3 e 5 millihertz. Il modo più grave, in cui il pianeta si dilata e si contrae alternativamente come una sfera, ha un periodo vicino ai venti minuti. Misurare queste frequenze è stato il modo di cartografare la struttura profonda della Terra prima della tomografia sismica.
Il Sole oscilla nello stesso intervallo. L’eliosismologia studia le onde di pressione intrappolate nell’interno solare, il cui segnale più forte è un’oscillazione di cinque minuti attorno a 3,3 millihertz. Seguire milioni di questi modi rivela la rotazione interna del Sole e la profondità della sua zona convettiva, informazioni che nessun telescopio ottiene guardando la superficie.
Le maree oceaniche stanno ben più in basso perfino di questo. La principale marea lunare semidiurna si ripete ogni dodici ore e venticinque minuti, circa 0,022 millihertz, e l’intera famiglia delle componenti di marea con cui si costruiscono le tavole occupa l’intervallo sotto il decimo di millihertz.
L’ingegneria incontra l’unità nell’oscillare di edifici alti e ponti lunghi, i cui modi fondamentali cadono fra circa 100 e 500 millihertz, e negli anelli lenti di regolazione del riscaldamento e degli impianti chimici, dove un processo può impiegare molti minuti a rispondere a una variazione.
Un millihertz equivale a 0,001 hertz, a un ciclo ogni 1000 secondi o a 1000 microhertz.