| 基準 | マイル (mi) | ナノメートル (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 0.000184547 mi | 297000000 nm |
| Average adult human height | 0.00105633 mi | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 0.065244 mi | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 26.2188 mi | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 5.49851 mi | 8.849 × 1012 nm |
マイルは 5280 フィート、1760 ヤード、すなわちちょうど 1609.344 メートルにあたる長さの単位です。記号は mi です。アメリカ合衆国とイギリスにおける道路距離の主要な単位です。
名称はラテン語のミッレ・パッスス（千歩）に由来し、ここでいう 1 歩は 2 足分を数えたものです。この単位は約 1479 メートルで、現代のマイルよりかなり短いものでした。イングランドのマイルが現在の長さになったのは、より古い農業用の尺度であるハロンと整合させたためです。1 マイルを 8 ハロンとするには 5280 フィートが必要で、議会は 1593 年にこの値を法で定めました。この単位が、ほかの歴史的なマイルと区別して法定マイルと呼ばれることがあるのはそのためです。
そうした異なるマイルは数多くありました。スコットランドのマイル、アイルランドのマイル、ドイツや北欧の各種のマイルはいずれも長さが異なり、なかにはかなり違うものもありました。口語でいまも使われるスウェーデンのミルは 10 キロメートルです。
道路標識、速度制限、走行距離計は、アメリカ合衆国、イギリス、リベリア、ミャンマーでマイルを用い、速度は時速マイルで示されます。イギリスの立場は意図的に折衷的で、距離と速度はヤード・ポンド法のまま、それ以外の公的な計測はおおむねメートル法という取り決めが、たびたびの変更提案を退けて続いています。
陸上競技は、国際的に通用し続ける唯一の非メートル距離としてマイルを残しています。世界記録はメートル距離と並んでマイルでも公認されており、その大きな理由は、1954 年にロジャー・バニスターが破った 4 分の壁という歴史的な重みです。現在の記録は 3 分 44 秒を切っています。
アメリカでは燃費をガロンあたりのマイル数で表し、航空と海運では、由来の異なる 1852 メートルというより長い海里を用います。
米国 の 地図 は これ の 上 に描かれています。1785 年 に始まった 公有 地 の 測量 は、西部 の 領域 を 一 辺 六 マイル の タウンシップ に分け、その それぞれ を 一 平方マイル の セクション 三十六 に分けました。640 エーカー の セクション は、四 分 の 一、さらに その 四 分 の 一 へ きれい に分かれます。道 は セクション の 線 に沿ったので、米国 の 中西部 の 多く が 一 マイル ごと の まっすぐ な 道 の 格子 になり、その 地 の 農場 が エーカー ではなく 四 分 の 一 セクション で語られる のです。アイオワ や カンザス の 上 を飛ぶ 人 は、測量 の 者 が引いてから 二 世紀 の のち、風景 まるごと に描かれた マイル を見ています。
1 マイルは 1760 ヤード、5280 フィート、8 ハロン、1609.344 メートルに等しくなります。5 キロメートルのレースはおよそ 3.107 マイルです。
ナノメートルは 1 メートルの 10 億分の 1 です。10-9 を表す SI 接頭語のナノをメートルに付けたもので、記号は nm です。この接頭語は「小人」を意味するギリシャ語のナノスに由来します。
これは現代の光学と電子工学が扱う尺度です。可視光はおよそ 380 nm の紫から 750 nm の赤までの範囲にあり、そのためナノメートルは色を物理的に表す標準的な単位となっています。532 nm で発光するレーザーポインターは緑色、650 nm のものは赤色です。紫外線は 380 nm より短く、赤外線は 750 nm より長い波長です。
生物学でもこの単位が絶えず使われます。DNA の二重らせんは幅がおよそ 2 nm です。一般的なウイルスは 20〜300 nm です。細胞膜の厚さは 7 nm ほどです。これらの寸法は、光の波長そのものによって約 200 nm に制限される通常の光学顕微鏡の分解能を下回ります。
ナノメートルが科学の外でも知られるようになったのは半導体製造のためです。プロセスノードには 90 nm、45 nm、14 nm、5 nm、さらにそれ以下という呼び名が付けられてきました。この数値はもはやチップ上の特定の測定可能な寸法を指しておらず、物理的な長さというより市場向けの呼称になっています。ただし実際の構造がナノメートル単位であることに変わりはありません。現代のトランジスタのゲートは、原子数十個ぶんの幅しかありません。
ナノテクノロジーはこの単位から名を取っており、慣例として 1〜100 nm の構造を扱います。この範囲では表面の影響が物質全体の性質を上回りはじめるため、材料はしばしば異なる振る舞いを示します。
この尺度で測るには、可視光に頼らない装置が必要です。電子顕微鏡は、光よりもはるかに短い実効波長をもつ電子を用いて、1 ナノメートル未満の構造を分解します。原子間力顕微鏡はまた別の原理で、鋭い探針を表面に沿って動かし、そのたわみを記録します。対象が見えないままでは分野は前に進めないため、いずれもナノテクノロジーの発展に欠かせないものでした。
1 ナノメートルは 10 オングストローム、1000 ピコメートル、0.001 マイクロメートルに等しくなります。紙 1 枚の厚さはおよそ 100000 nm です。