| センチメートル (cm) | オングストローム (Å) |
|---|---|
| 1 センチメートル | 100000000 Å |
| 2 センチメートル | 200000000 Å |
| 3 センチメートル | 300000000 Å |
| 4 センチメートル | 400000000 Å |
| 5 センチメートル | 500000000 Å |
| 10 センチメートル | 1000000000 Å |
| 20 センチメートル | 2000000000 Å |
| 25 センチメートル | 2500000000 Å |
| 50 センチメートル | 5000000000 Å |
| 100 センチメートル | 10000000000 Å |
| 基準 | センチメートル (cm) | オングストローム (Å) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 29.7 cm | 2.97 × 109 Å |
| Average adult human height | 170 cm | 1.7 × 1010 Å |
| A football pitch (length) | 10500 cm | 1.05 × 1012 Å |
| A marathon | 4219500 cm | 4.2195 × 1014 Å |
| Height of Mount Everest | 884900 cm | 8.849 × 1013 Å |
センチメートルは 1 メートルの 100 分の 1 で、記号は cm です。メートル法の下位単位のなかでは日常生活でもっとも手に取りやすい単位で、手に持てるほど小さいが、ミリメートルで測るには大きすぎる範囲を受け持ちます。
もっともよく使われるのは身体の計測です。身長、ウエスト、胸囲、股下は世界の大半でセンチメートルで記録され、衣類のサイズもそれに基づいています。小児の成長曲線では、身長と頭囲を年齢に対してセンチメートルで示します。長期間の降水量、積雪の深さ、家具や旅行かばんの寸法も同じように表されます。
この単位は、およそ 1 世紀にわたり科学の分野でも正式な地位を占めていました。1874 年に英国科学振興協会が採用した CGS 単位系は、長さの基本単位をセンチメートルとしていました。エルグ、ダイン、ガウスといった CGS 単位は、メートル・キログラム・秒系に取って代わられるまで物理学で標準的に用いられ、1960 年に SI が正式に CGS を置き換えました。一部の CGS 単位は、いまも天文学や電磁気学の一部の分野で使われています。
体積も自然に導かれます。立方センチメートル（cm3 または cc）は、ちょうど 1 ミリリットルに等しくなります。エンジンの排気量は、とくにオートバイで立方センチメートルで表されることが多く、医療用の注射器も同じ目盛りです。
便利な単位である一方、工学の実務にはなじみにくい面があります。設計図がミリメートルを用いるのは、まさに 10 倍しか違わない単位を混在させないためです。両者のあいだで小数点を打ち間違えることは十分に起こりうるうえ、代償の大きい誤りだからです。
地図の縮尺は、この単位を明示的に用います。25000 分の 1 の地図とは、紙の上の 1 センチメートルが地上の 25000 センチメートル、すなわち 250 メートルにあたるという意味で、4 センチメートルで 1 キロメートルになります。登山者やオリエンテーリングの競技者は、この関係を絶えず使います。十進法の便利さがもっともよく表れる例のひとつで、縮尺の換算は小数点を動かすだけで済みます。
よく 知られた 二 つ の 波長 が この 範囲 に落ち、その 名 で呼ばれます。中性 の 水素 は 21 センチメートル で放射します。1944 年 に 予言 され、七 年 後 に検出された 線 です。水素 は 銀河 を満たしているので、この ひとつ の 波長 が 天 の 川 の 渦 の 腕 と、暗い 物質 を はじめ に示した 回転 の 曲線 を描き出しました。家庭 の 電子 の 加熱 器 は 12.2 センチメートル で働きます。水 との 特別 な 共鳴 のためではなく、工業 と 医療 の ために あけてある 帯 から選ばれた 値 です。どちら の 場合 も、波 が 手 ほど の 大きさ なので、センチメートル が 自然 な 単位 です。
1 センチメートルは 10 ミリメートル、0.01 メートルに等しく、0.3937 インチにきわめて近い値です。
オングストロームは 1 メートルの 100 億分の 1、すなわち 0.1 ナノメートルにあたる長さの単位です。1868 年に太陽スペクトルの図を作成した際にこの単位を用いたスウェーデンの物理学者アンデルス・ヨナス・オングストロームにちなむ名称で、記号はスウェーデン語のアルファベットから借りた Å です。
オングストロームが生き残っているのは、原子の大きさにちょうど合うからです。水素原子の半径はおよそ 0.5 Å です。炭素どうしの単結合はおよそ 1.5 Å です。これらをナノメートルで表すと扱いにくい小数になるため、結晶学者、分光学者、構造生物学者はいまも古いこの単位を好んで使います。公開データベースに登録されたタンパク質の構造は、現在も分解能をオングストロームで示しており、2 Å より良い分解能で解かれた構造は良質とみなされます。
可視光の波長も扱いやすい範囲に収まります。赤い光は 7000 Å 付近、紫の光は 4000 Å 付近です。X 線の波長は 1 Å 前後に集中しており、X 線回折が原子の間隔を明らかにできるのはまさにこのためです。調べる手段と調べる対象の大きさが同じだからです。
オングストロームは国際単位系には含まれません。国際度量衡局は SI と併用してよい単位として挙げていますが、新たな使用は勧めておらず、ナノメートルやピコメートルを推奨しています。しかしこの方針は、この単位が根づいた分野ではほとんど効果がありませんでした。半導体製造がその好例です。プロセスノードは何十年ものあいだナノメートルで呼ばれてきましたが、構造が小さくなるにつれ、業界はゲート酸化膜の厚さをオングストロームで示すようになり、インテルは自社技術のある世代を「オングストローム時代」と名づけました。
古い科学文献を読むときには注意が必要です。オングストロームがメートルに結び付けられる前は、カドミウムの特定のスペクトル線を基準に定義されており、20 世紀初頭に発表された数値は現代の値とわずかに異なることがあります。国際天文学連合は 1907 年にこの分光学的な定義を採用し、1960 年にメートル自体がクリプトンによって再定義されるまで用いられました。差はわずかですが確かに存在し、過去のスペクトル測定と現在の測定を比べる際には無視できません。
換算は簡単です。1 オングストロームは 10-10 メートル、0.1 ナノメートル、100 ピコメートルに等しく、10 オングストロームで 1 ナノメートルになります。