| 基準 | デカパスカル (daPa) | ナノパスカル (nPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 10132.5 daPa | 1.01325 × 1014 nPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1600 daPa | 1.6 × 1013 nPa |
| A car tyre | 22000 daPa | 2.2 × 1014 nPa |
| A racing bicycle tyre | 60000 daPa | 6 × 1014 nPa |
デカパスカル は、10 パスカル にあたる圧力の単位です。記号は daPa です。デカ は、ほとんどの場所で メートル法 のもっとも使われない 接頭語 ですが、デカパスカル は例外です。ひとつの臨床分野がこれを採り入れ、いまも保ち続けているからです。聴覚医学は、中耳の圧力を デカパスカル で測ります。
その検査は ティンパノメトリー といいます。探触子が外耳道をふさぎ、そのなかの空気の圧力を変えながら、鼓膜がどれだけ音を跳ね返すかを測ります。得られた曲線は、デカパスカル の圧力を横軸に描かれます。掃引は およそ プラス 200 から マイナス 400 までで、山の位置は、鼓膜がもっとも自由に動く圧力を示します。それがふつう、中耳そのものの圧力です。
この 1 枚の図が、たいへん多くの臨床の中身を運びます。山が 0 の近くにあれば、中耳は室内と同じ圧力であり、これが健康な状態です。山が マイナス 200 かそれより先へずれていれば、耳管がうまく圧を等しくできていないことを示します。山がまったくない平らな曲線は、鼓膜の奥に液体があることを示します。これらの所見はいずれも、デカパスカル の目盛りのうえの位置なのです。
この単位が選ばれたのは、気象で ヘクトパスカル が選ばれたのと同じ理由です。中耳の圧力は長く 水柱 ミリメートル で記録されており、水柱 1 ミリメートル は 0.98 デカパスカル です。ですから メートル法 の単位へ移っても、臨床の数値も、公表された基準範囲も、ほとんどそのままでした。数値を 2 パーセント 動かすだけの単位の切り替えは、現場が実際に受け入れられるものなのです。
聴覚医学の外では、デカパスカル はほとんど使われません。換気や建物の気密の試験は近い圧力で行われ、気密試験は 50 パスカル で走らせますが、これらの数値は パスカル で書かれ、それより上は ヘクトパスカル か キロパスカル に移ります。1 から 100 パスカル のあいだの すきま は、ほかに主のいないままです。
大きさの見当としては、10 パスカル は、そよ風が壁に及ぼす圧力、あるいは よく 密閉された廊下で 扉 が開いたときの両端の差にあたります。昇降機で 1 階ぶん上がるときの圧力の変化ともほぼ同じで、だからこそ高い建物では ときおり 耳を抜く必要が出てくるのです。
1 デカパスカル は、10 パスカル、0.1 ヘクトパスカル、およそ 1.02 水柱 ミリメートル、あるいは およそ 0.00145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。
ナノパスカル は、パスカル の 10 億分の 1 にあたる圧力の単位です。記号は nPa です。圧力の目盛りの遠い端を示すもので、そこでは 面 を押す力という圧力の考えが役に立たなくなり、粒子が どれほど 少ないかを言うための言葉になります。
この単位のもっともはっきりした住まいは、極高真空です。ふつうの実験室の真空は ミリパスカル に届き、表面の物理や 加速器 の ビーム 管 が使う 超高真空 は マイクロパスカル に届きます。その下にあるのが ナノパスカル 以下の 極高真空 です。そこへ至るには、密閉した容器と、金属そのものから気体を追い出すための 200 度 で 何時間 もの焼き出しと、分子を押すのではなく捕らえる ポンプ が要ります。
その圧力でも容器は空ではありません。1 ナノパスカル には、なお 1 立方 センチメートル あたり 25 万 個ほどの分子があります。ずいぶん多く聞こえますが、同じ かさ の室内の空気にある 2500 京 個 と比べれば わずか です。大事なのは数ではなく 平均自由行程 です。分子はいまや、別の分子にぶつかるまでに 何千 キロメートル も進むので、隣に出あうよりずっと前に壁を打つのです。
まさにそこが 眼目 です。表面の科学は、試料が実験のあいだ きれいなままであることを求めますが、ふつうの圧力では、できたての面は およそ 1 ナノ秒 で吸着した気体の層に覆われます。1 ナノパスカル なら、同じ面が 何日 も きれいなままです。真空は空気を除くためではなく、時間を買うためにあるのです。
宇宙が自然な比べものになります。地球の低い 軌道 は およそ 1 マイクロパスカル で、まだ 大気 が 人工衛星 を引きとめ、やがて落とすほどには濃いのです。惑星のあいだの空間は ナノパスカル で数えます。星と星のあいだはさらにずっと低く、およそ 1 フェムトパスカル で、地上のどの ポンプ も並んだことがありません。最良の実験室の真空でさえ、星のあいだの空間より濃いのです。
光の圧力も似た領分に落ちます。太陽の光が完全に吸う面に当たると、地球の距離で およそ 4.5 マイクロパスカル を及ぼし、外側の 惑星 の距離では ナノパスカル まで下がります。太陽帆 はこの数で働くので、使える力を集めるには 巨大 で軽くなければならないのです。
1 ナノパスカル は、0.000000001 パスカル、0.001 マイクロパスカル、1000 ピコパスカル、あるいは およそ 0.000000000000145 ポンド 毎 平方 インチ に等しくなります。