| 基準 | インチ (in) | ナノメートル (nm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 11.6929 in | 297000000 nm |
| Average adult human height | 66.9291 in | 1.7 × 109 nm |
| A football pitch (length) | 4133.86 in | 1.05 × 1011 nm |
| A marathon | 1661220 in | 4.2195 × 1013 nm |
| Height of Mount Everest | 348386 in | 8.849 × 1012 nm |
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。
ナノメートルは 1 メートルの 10 億分の 1 です。10-9 を表す SI 接頭語のナノをメートルに付けたもので、記号は nm です。この接頭語は「小人」を意味するギリシャ語のナノスに由来します。
これは現代の光学と電子工学が扱う尺度です。可視光はおよそ 380 nm の紫から 750 nm の赤までの範囲にあり、そのためナノメートルは色を物理的に表す標準的な単位となっています。532 nm で発光するレーザーポインターは緑色、650 nm のものは赤色です。紫外線は 380 nm より短く、赤外線は 750 nm より長い波長です。
生物学でもこの単位が絶えず使われます。DNA の二重らせんは幅がおよそ 2 nm です。一般的なウイルスは 20〜300 nm です。細胞膜の厚さは 7 nm ほどです。これらの寸法は、光の波長そのものによって約 200 nm に制限される通常の光学顕微鏡の分解能を下回ります。
ナノメートルが科学の外でも知られるようになったのは半導体製造のためです。プロセスノードには 90 nm、45 nm、14 nm、5 nm、さらにそれ以下という呼び名が付けられてきました。この数値はもはやチップ上の特定の測定可能な寸法を指しておらず、物理的な長さというより市場向けの呼称になっています。ただし実際の構造がナノメートル単位であることに変わりはありません。現代のトランジスタのゲートは、原子数十個ぶんの幅しかありません。
ナノテクノロジーはこの単位から名を取っており、慣例として 1〜100 nm の構造を扱います。この範囲では表面の影響が物質全体の性質を上回りはじめるため、材料はしばしば異なる振る舞いを示します。
この尺度で測るには、可視光に頼らない装置が必要です。電子顕微鏡は、光よりもはるかに短い実効波長をもつ電子を用いて、1 ナノメートル未満の構造を分解します。原子間力顕微鏡はまた別の原理で、鋭い探針を表面に沿って動かし、そのたわみを記録します。対象が見えないままでは分野は前に進めないため、いずれもナノテクノロジーの発展に欠かせないものでした。
1 ナノメートルは 10 オングストローム、1000 ピコメートル、0.001 マイクロメートルに等しくなります。紙 1 枚の厚さはおよそ 100000 nm です。