4 マイクロ秒から日への換算

マイクロ秒（µs）について

マイクロ秒は、1 秒の 100 万分の 1、すなわち 1 ミリ秒の 1000 分の 1 にあたる時間の単位です。記号は、ギリシャ文字のミューを用いた µs で、その文字が入力しにくい場面では us という書き方も見られます。

この単位は、人の経験の境をすっかり下回っています。人が行うことも感じ取ることも、この尺度では起こりません。したがってこの単位はまるごと計測器のものです。光は 1 マイクロ秒におよそ 300 メートル進みます。サッカー場 3 面分ほどの長さであり、信号が部屋を、基板を、あるいは大陸を横切る速さに、動かしがたい下限を与えます。

衛星測位はこの単位を正確に測ることに依存しています。受信機は複数の衛星からの信号の到達時刻から自らの位置を割り出しますが、その計時が 1 マイクロ秒ずれると、位置はおよそ 300 メートル狂います。衛星が原子時計を積んでいるのも、系が相対論的な効果を補正しているのもそのためです。軌道上の時計は地上の時計より測定できるほど速く進み、その差は 1 日あたりおよそ 38 マイクロ秒です。この補正がなければ、測位は数時間のうちに キロメートル 単位でずれていきます。

電子回路はこの尺度で無理なく働きます。電力用トランジスタのスイッチング時間、レーダーのパルス幅、高速なデータ取得における標本の間隔、そしてアナログ・デジタル変換器の応答は、いずれもマイクロ秒で示されます。1 メガヘルツ で動くマイクロコントローラーは 1 マイクロ秒に 1 命令サイクルを終えるので、この単位は組み込み機器の時間管理における自然な通貨になります。

物理と化学は、速いけれども極端ではない過程にこの単位を使います。高層大気で生じるミューオンの平均寿命はおよそ 2.2 マイクロ秒であり、それが地表に届くという事実そのものが、時間の遅れの直接的な実験的証拠になっています。蛍光の減衰、気相の反応、衝撃波の現象のいくつかも、この範囲に収まります。

音響の技術は、デジタルの標本化でこの単位に出会います。毎秒 44100 標本という標準の速さでは、1 標本はおよそ 22.7 マイクロ秒続き、変換器の性能を損なう時間のゆらぎは、その何分の 1 かで測られます。

1 マイクロ秒は、0.000001 秒、0.001 ミリ秒、1000 ナノ秒に等しくなります。

日（d）について

日は、24 時、すなわち 86400 秒にあたる時間の単位です。記号は d です。SI の単位ではないまま SI と併用することが認められており、器具を用いずに人が観察できる物理的な周期に直接対応する、唯一のありふれた時間の単位です。

日には何種類かあり、その違いは天文学で意味をもちます。太陽日は、太陽が空の同じ位置に戻るまで、すなわち正午から次の正午までの時間です。恒星日は、地球が遠くの恒星に対して 1 回転するのにかかる時間で、およそ 3 分 56 秒だけ短くなります。この差が生じるのは、地球が公転軌道上も進んでいるためで、太陽をふたたび頭上に戻すには、1 回転よりわずかに多く回らなければならないからです。

太陽日も一定ではありません。地球の軌道は楕円で自転軸は傾いているため、正午から正午までの間隔は 1 年を通じて、前後およそ 30 秒まで変わります。平均太陽日はこれをならしたものであり、その差を表すのが均時差です。日時計が季節によって時計より 15 分ほど進んだり遅れたりするのはこのためです。

ちょうど 86400 秒という市民生活上の 1 日は、測定ではなく取り決めです。地球の自転は月との潮汐摩擦によって少しずつ遅くなっており、その割合は 1 世紀あたりおよそ 2 ミリ秒だけ 1 日を長くします。さらに大気や核の運動によって不規則にも変動します。1972 年以降、時計の時刻を太陽の時刻から 1 秒以内に保つためにうるう秒が挿入されてきましたが、この慣行は 2035 年までに終え、より大きなずれを許す方向へ進むことが決まっています。

時刻の管理を超えて、この単位は日常の周期的なものすべてを組み立てています。雇用契約と賃貸契約、利息の計算、薬の服用計画、気象の統計、発送と配達の見込み、そして暦という装置の全体がそうです。生物学には概日リズムというそれ自身の版があり、これはほぼちょうど 24 時間の体内の周期で、日光の手がかりがなくても続きます。

天文学ではユリウス日を用います。紀元前 4713 年の定められた元期からの、連続した日の通し番号です。暦が不規則である以上、単純な通算値のほうが計算しやすいからにほかなりません。

1 日は、24 時、1440 分、86400 秒に等しくなります。