| 基準 | テラリットル (TL) | ナノリットル (nL) |
|---|---|---|
| A teaspoon | 5 × 10-15 TL | 5000000 nL |
| A can of soft drink | 3.3 × 10-13 TL | 330000000 nL |
| A wine bottle | 7.5 × 10-13 TL | 750000000 nL |
| A bathtub | 1.5 × 10-10 TL | 1.5 × 1011 nL |
| An Olympic swimming pool | 0.0000025 TL | 2.5 × 1015 nL |
テラリットル は、1000 ギガリットル、すなわち 1 兆 リットル にあたる体積の単位です。記号は TL です。ちょうど 1 立方 キロメートル であり、この量はほとんどつねにそちらの形で書かれます。この尺度になると、測られているのはもはや容器ではなく、この惑星の一部だからです。
すぐ思い当たる使い道は湖です。バイカル 湖は およそ 2 万 3600 立方 キロメートル の淡水を たたえ、地球のどの湖より多く、スペリオル 湖は およそ 1 万 2100 立方 キロメートル です。この二つの数だけで、世界の凍っていない地表の淡水の 5 分の 1 になります。この単位が存在するのは、まさにこうした言明のためです。
河川は、たたえる量ではなく動かす量で語られます。アマゾン 川は年に およそ 6600 立方 キロメートル を 大西洋 に注ぎ、次に大きな数本を合わせたよりも多く流します。いっぽう、あらゆる水源からの人による淡水の取水は、年に およそ 4000 立方 キロメートル です。この二つの数を同じ単位で並べて置くことは、水の使用の規模を言い表す、いちばん明快なやり方のひとつです。
氷もここで測られ、数はさらに大きくなります。グリーンランド の 氷床 は 290 万 立方 キロメートル 近くを含み、ここ数十年は年に数百 立方 キロメートル ずつ失っています。海の面積は分かっているので、この数値はそのまま海面上昇の ミリメートル に換算できます。南極 の 氷床 は、さらに 1 桁大きい規模です。
上限を定めるのは海そのものです。地球上のすべての海水は およそ 13 億 3500 万 立方 キロメートル にのぼるので、1 テラリットル はそのおよそ 10 億分の 1 です。海の下では、人が管理する最大の水の かたまり は築かれた貯水池ですが、そのいちばん大きなものでさえ、数十 立方 キロメートル を たたえる にすぎません。
実務では テラリットル という名は珍しく、立方 キロメートル がふつうです。水文学も 氷河 学も気候科学も km³ を使いますから、テラリットル で書かれた数値は、科学の出典よりも、自前の ギガリットル の目盛りを上へ延ばした水道事業者から出てきた可能性のほうが高くなります。二つは同じものですから、必要なのは換算ではなく、それと見分けることだけです。
1 テラリットル は、1 兆 リットル、10 億 立方 メートル、1 立方 キロメートル、あるいは 1000 ギガリットル に等しくなります。
ナノリットル は、1 リットル の 10 億分の 1 にあたる体積の単位で、nL と書きます。1 マイクロリットル の 1000 分の 1 であり、水 1 ナノリットル の質量は 1 マイクログラム です。液体の取り扱いが ピペット の話であることをやめ、微細に刻んだ 流路 と、吐き出された しずく と、音の パルス の話になる尺度です。
微細流体工学はここに築かれています。チップ 上の実験室は、幅が数十 マイクロメートル の 流路 に試料を通しますから、ひと区切りのなかの体積は ナノリットル で測られ、分析ひとつ全体が 1 マイクロリットル 未満で済むこともあります。この尺度では量だけでなく物理も変わります。表面張力が重力を上回り、流れは乱れずに整い、混ぜることは前提ではなく設計しなければならない仕事になります。
デジタル 式の ポリメラーゼ 連鎖反応が、この尺度で何が手に入るかを示します。試料はおよそ 2 万個の しずく に分けられ、その 1 つ 1 つが およそ 1 ナノリットル です。しずく ごとに別々に増幅し、陽性になった数を数えれば、相対的な測定ではなく、標的分子の絶対の個数が得られます。1 マイクロリットル を数えられる数千の小部屋に分けられるのは、1 ナノリットル が、標的分子を 1 個含むか 1 個も含まないかというほど小さいからにほかなりません。
薬の 探索 では、液体に触れずに動かします。音響式の 吐出 装置は、絞り込んだ音の パルス で開いた 穴 から 2.5 ナノリットル の しずく を弾き出します。先端の チップ がないので、持ち越しの汚染も 樹脂 の ごみ も出ません。1500 穴 の 検定 板 は、この体積なら数分でそれぞれ別の化合物で満たせます。
印刷と 点着 も同じ桁で働きます。マイクロアレイ の 1 点は 0.5 から 5 ナノリットル を保ち、インクジェット の しずく は数 ピコリットル ですから、1 ナノリットル は数百滴にあたります。1 細胞ずつを扱う装置がこの大きさの しずく に細胞を 1 個ずつ包み込むのは、哺乳類の細胞が数 ピコリットル しか占めないからです。
ナノリットル を確かに扱うことは、そのほとんどが蒸発との戦いです。空気にさらされた 1 ナノリットル の しずく は、数秒で測れるほどの割合を失いかねません。ですからこの尺度の装置は、油の下、密閉した 流路 のなか、あるいは湿度を管理した 筐体 のなかで働きます。この しばり こそが、吐出 そのものよりも強く器械のかたちを決めているのです。
1 ナノリットル は、0.001 マイクロリットル、0.000001 ミリリットル、0.001 立方 ミリメートル、あるいは 100 万 立方 マイクロメートル に等しくなります。