| Millihertz (mHz) | Nanohertz (nHz) |
|---|---|
| 1 Millihertz | 1000000 nHz |
| 2 Millihertz | 2000000 nHz |
| 3 Millihertz | 3000000 nHz |
| 4 Millihertz | 4000000 nHz |
| 5 Millihertz | 5000000 nHz |
| 10 Millihertz | 10000000 nHz |
| 20 Millihertz | 20000000 nHz |
| 25 Millihertz | 25000000 nHz |
| 50 Millihertz | 50000000 nHz |
| 100 Millihertz | 100000000 nHz |
| Riferimento | Millihertz (mHz) | Nanohertz (nHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 50000 mHz | 5 × 1010 nHz |
| Concert pitch A above middle C | 440000 mHz | 4.4 × 1011 nHz |
| An FM radio station | 1 × 1011 mHz | 1 × 1017 nHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 1012 mHz | 2.4 × 1018 nHz |
| A desktop processor clock | 3 × 1012 mHz | 3 × 1018 nHz |
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.
Il nanohertz è un’unità di frequenza pari a un miliardesimo di hertz. Il suo simbolo è nHz. Un nanohertz è un ciclo ogni miliardo di secondi, poco meno di trentadue anni, sicché una sola oscillazione a questa frequenza dura più della maggior parte delle carriere.
Quasi nulla la usa, e poi nel 2023 è divenuta una delle unità più discusse della fisica. Diverse collaborazioni di reti di cronometraggio di pulsar, al lavoro in modo indipendente su quattro continenti, hanno riferito indizi di un fondo di onde gravitazionali nella banda dei nanohertz. Il segnale sembra provenire da coppie di buchi neri supermassicci che si orbitano a vicenda nei centri di galassie fuse lungo l’intera storia dell’universo.
La tecnica di misura è notevole. Le pulsar al millisecondo sono stelle di neutroni che ruotano centinaia di volte al secondo ed emettono un fascio che spazza la Terra con regolarità straordinaria, rivaleggiando con gli orologi atomici. Un’onda gravitazionale che attraversa la galassia stira e comprime lo spazio fra la Terra e ciascuna pulsar, spostando i tempi di arrivo degli impulsi di qualche centinaio di nanosecondi. Osservando decine di pulsar per due decenni e cercando uno specifico schema di correlazione fra esse, gli astronomi rivelano onde le cui lunghezze si misurano in anni luce.
A queste frequenze nessuno strumento potrebbe funzionare altrimenti. Un rivelatore deve avere dimensioni paragonabili alla lunghezza d’onda cercata, e un’onda gravitazionale da un nanohertz ha una lunghezza di decine di anni luce. La galassia stessa è l’apparato, e le pulsar ne sono i riferimenti.
Altrove l’unità compare solo nei più lenti dei cicli naturali. La precessione dell’asse terrestre impiega circa 26 000 anni, all’incirca 1,2 nanohertz. Le variazioni orbitali di eccentricità, obliquità e precessione che scandiscono le glaciazioni, i cicli di Milankovitch, vanno da circa 0,5 nanohertz fino a un decimo di quel valore.
Sotto il nanohertz il concetto stesso di frequenza si fa angusto, perché nulla è stato osservato abbastanza a lungo da vedere un ciclo intero, e il valore si deduce dalla teoria anziché essere contato.
Un nanohertz equivale a 0,000000001 hertz, a un ciclo ogni miliardo di secondi o a 0,001 microhertz.