| 基準 | 天文単位 (au) | インチ (in) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 1.98532 × 10-12 au | 11.6929 in |
| Average adult human height | 1.13638 × 10-11 au | 66.9291 in |
| A football pitch (length) | 7.01882 × 10-10 au | 4133.86 in |
| A marathon | 0.000000282056 au | 1661220 in |
| Height of Mount Everest | 0.0000000591519 au | 348386 in |
天文単位は、ちょうど 149597870700 メートル、すなわち 1 億 5000 万キロメートル近くにあたる長さです。記号は au です。地球と太陽の平均距離にほぼ等しく、太陽系内の距離を表す標準的な尺度です。
この単位はもともと、固定した数値ではなく、その軌道上の関係によって定義されていました。かつての定義は、太陽を周回する仮想の天体の性質に結びつけられており、そのため値は万有引力定数に左右され、測定の精度が上がるたびに改められる必要がありました。国際天文学連合は 2012 年、天文単位を正確なメートル数として定めることでこの依存関係を断ち切りました。この変更は計算を簡単にし、物理定数が精密化されるたびに長さが動く単位という不都合を取り除きました。
その値を求めることは、観測天文学の大きな課題のひとつでした。太陽面を通過する金星を地球上の遠く離れた地点から観測すれば、三角測量で距離を求められます。1761 年、1769 年、1874 年、1882 年の通過に合わせて観測隊が組まれ、ジェームズ・クックの第 1 回太平洋航海は 1769 年の現象を軸に計画されました。1960 年代の金星へのレーダー測距が、最終的にどの光学的手法よりもはるかに高い精度でこの数値を確定しました。
この単位のおかげで太陽系の距離は把握しやすくなります。水星は 0.39 au、火星は 1.52 au、木星は 5.2 au、海王星は 30.1 au の距離を公転します。カイパーベルトはおよそ 50 au まで広がっています。人類がつくったもっとも遠い物体であるボイジャー 1 号は 165 au を超えました。光は 1 天文単位を進むのに約 499 秒かかるため、太陽までは 8 光分あまりということになります。
太陽系の外ではこの単位は扱いにくくなり、天文学者は光年とパーセクに切り替えます。1 パーセクは 206265 au です。
探査機の航法は、この単位が近似ではなく正確であることを前提にしています。外惑星への軌道は数十天文単位の距離にわたって計算されるため、単位そのものの長さの誤差はあらゆる位置計算に波及します。2012 年に値を固定したことで、ミッション計画に用いる暦表からこのずれの原因が取り除かれました。
1 天文単位は 149597870.7 キロメートル、およそ 9295.6 万マイルに等しくなります。
インチはちょうど 25.4 ミリメートルにあたる長さの単位です。1 フィートの 12 分の 1、1 ヤードの 36 分の 1 に相当します。記号は in ですが、技術的な文脈ではダブルプライムがよく用いられ、略式には直線の二重引用符で代用されることもよくあります。
英語の名称は、12 分の 1 を意味するラテン語のウンキアに由来し、この語からは英語の ounce も生まれました。初期の定義は人体や農作物に基づくものでした。エドワード 2 世の法令はインチを大麦の粒 3 つを端から端まで並べた長さと定め、成人男性の親指の幅がいくつかのヨーロッパ言語で実用的な目安とされていました。オランダ語とスウェーデン語では、いまもインチを指す語が親指を意味します。
現在の精度は 1959 年に定まりました。この年、国際ヤード・ポンド協定が、アメリカ合衆国、イギリス、カナダ、オーストラリア、ニュージーランド、南アフリカにおいてヤードをちょうど 0.9144 メートルと定めたのです。それ以前はアメリカとイギリスのインチがごくわずかに異なっており、精密加工ではこの差が問題になりました。アメリカは土地測量用に別の測量インチを残しましたが、これは 2022 年末に正式に廃止されました。
インチは、各国の計量制度にかかわらず、いくつかの国際的な業界でいまも主流です。画面の大きさは世界中でインチ表示され、対角線で測ります。ホイールのリム径、自転車の車輪の大きさ、配管の呼び径、ラックマウント機器はいずれもインチ表記で、19 インチラックは世界共通の規格です。写真用センサーの大きさもインチの分数で表しますが、これはもはや実寸を表しておらず、テレビカメラ用撮像管の寸法の名残です。
細分は十進ではなく二進が伝統です。1 インチは半分に分け続けて 8 分の 1、16 分の 1、32 分の 1 とし、定規の目盛りにも、ドリルやスパナの分数寸法にも適しています。機械加工では十進のインチも用いられ、1000 分の 1 インチはサウまたはミルと呼ばれます。
画面 と 印刷 が、これ を ほか の こと に は 使わない 国 でも 日々 の 用 に とどめています。テレビ、表示 の 画面、電話 は どこ でも 対角 の インチ で売られるので、55 インチ の テレビ は パリ でも シカゴ でも 同じ 名 です。活字 の 組み方 も 同じ 土台 に立っています。1 インチ は 72 ポイント で、印刷 の 職 から 受け継いだ 決まり であり、計算 機 の どの 字体 の 仕組み にも 書き込まれています。画像 の 精細 さ も、1 インチ あたり の 点 か 画素 で示されます。ですから、百 年 前 から メートル 法 の 国 で 紙面 を組む 人 も、とりたてて 意識 せず に、インチ の 十二 分 の 一 と 七十二 分 の 一 で働いている のです。
1 インチは、ちょうど 25.4 ミリメートル、2.54 センチメートル、0.0254 メートルに等しくなります。