2 マイクロパスカルから気圧への換算

マイクロパスカル（µPa）について

マイクロパスカル は、パスカル の 100 万分の 1 にあたる圧力の単位です。記号は µPa です。実際に使われる圧力の単位のうちでもっとも小さいものの ひとつ で、その居場所をひとつの数に負っています。20 マイクロパスカル、空気中のあらゆる音の大きさを測るときの基準となる圧力です。

この数は聴こえの 閾値 です。およそ 1000 ヘルツ の高さで、健康な若い耳がとらえられるもっとも小さな音にあたります。音響学者が空気中の音のために デシベル の尺度を定めたとき、比べるための決まった圧力が要りました。そこで選ばれたのがこの 閾値 です。0 デシベル は 20 マイクロパスカル の音圧を意味し、道路や機械や演奏会について挙げられる デシベル の値は、すべてこの数に対する比なのです。

そこから続く尺度は急です。20 デシベル は基準の 10 倍、200 マイクロパスカル。60 デシベル、ふつうの会話は 1000 倍で 20 ミリパスカル。120 デシベル、痛みの 閾値 は 100 万倍で 20 パスカル です。耳は圧力にして 100 万対 1 の幅を覆っており、マイクロパスカル はその底に座っています。

水中の音響学は同じ単位を使いますが、基準が違います。水中の音は 20 ではなく 1 マイクロパスカル に対して表されます。海のなかでは人の聴こえの 閾値 に意味がないからです。この違いは たいへん 重く効きます。水中の デシベル の値は空気中の値と比べられず、ほかの補正をする前から、ふたつの取り決めの差は およそ 26 デシベル あります。ソナー の数値、鯨 の歌の測定、船の 騒音 の研究が いずれも re 1 µPa と 断り書き を添えるのは このためです。

音響学の外では、マイクロパスカル は真空の科学にあらわれます。よい 高真空 は 100 マイクロパスカル ほど、表面の物理や 加速器 が使う 超高真空 は、数 マイクロパスカル から ナノパスカル まで下がります。容器をそこまで引くには、壁に吸いついた気体を追い出すため、何時間も焼き出しをします。

この単位は、光の圧力や、実験室の器械が読み分けるごく小さな圧力の差にも顔を出します。マイクロパスカル で測られるものは、誰かが感じる力ではなく測定量です。基準の高さという取り決めが これほど 役に立つのは、まさにそのためなのです。

1 マイクロパスカル は、0.000001 パスカル、0.001 ミリパスカル、1000 ナノパスカル、あるいは およそ 0.000000000145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。

気圧（atm）について

気圧は、ちょうど 10 万 1325 パスカル と定められた圧力の単位です。記号は atm です。どこか特定の場所や瞬間の空気を測った値ではなく、定められた基準値であり、1954 年に国際度量衡総会が、温帯の緯度における海面の平均気圧に近くなるように選びました。

その使いでは、圧力を比に変えてくれるところにあります。ある容器が 6 気圧で気体を保っていると言えば、内側の圧力は外の 6 倍だと即座に伝わります。容器が破裂するかどうか、どれだけの気体を含むか、どれくらいの速さで空になるかを決めるのは、まさにその事実です。数字そのものにこの意味を帯びた圧力の単位は、ほかにありません。

化学は初期の枠組みをこの単位のうえに築きました。気体の法則は気圧で書かれ、気体定数は リットル と気圧に合わせた値をもち、熱力学の データ を表にするときの標準状態も 1 気圧で定められていました。1982 年、国際純正・応用化学連合は標準状態をちょうど 1 バール に変えました。ですから今日の表は バール を使い、古い表は気圧を使います。この 1.3 パーセント の差は、丁寧な仕事では効いてきます。

潜水と 高気圧 医学は、いまもこの単位で数えます。水中の圧力は絶対気圧で言い表され、水深 30 メートル の潜水者はおよそ 4 気圧を受けます。高気圧 酸素療法は、密閉した室のなかで 2 から 3 絶対気圧で行われます。気体の体積も、体が気体を取り込む量も、どちらも絶対圧に比例して変わりますから、この単位はここで、読みを伝えるだけでなく本物の生理学の仕事をしているのです。

気圧はさらに、古い水銀の目盛りを固定します。1 気圧は定義により ちょうど 水銀柱 760 ミリメートル であり、これが トル と 水銀柱 ミリメートル を メートル法 に結びつけています。同時に 水銀柱 29.92 インチ でもあり、アメリカ の操縦者が高度計に標準として合わせる値です。

これに近い単位に、1 平方 センチメートル あたり 1 重量 キログラム の工学気圧があり、98 066.5 パスカル と近いものの等しくはありません。日本、韓国、東 ヨーロッパ の文書がときおりこれを使い、一方を他方と取り違えると およそ 3 パーセント の誤差が入ります。

1 気圧は、10 万 1325 パスカル、1.01325 バール、水銀柱 760 ミリメートル、あるいは およそ 14.696 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。