リーグからナノメートルへの換算

リーグ（lea）について

リーグは 3 マイル、24 ハロン、すなわちちょうど 4828.032 メートルにあたる長さの単位です。実用上はあらゆる意味で廃れており、おもに文学作品と歴史資料のなかに残っています。

この単位は、人が 1 時間に歩ける距離の目安として生まれました。おおよその大きさも、ばらつきの大きさも、ここに由来します。古代と中世のリーグは地域によって大きく異なりました。ローマのレウガはおよそ 2.2 キロメートルでした。フランス、スペイン、ポルトガルのリーグはそれぞれ独自の値をもち、アメリカ大陸の植民地時代の土地下賜に用いられたスペインのレグアはさらに別で、テキサスやアメリカ南西部の古い土地台帳の解釈を難しくしています。

英語圏では 3 マイルに落ち着きましたが、当時通用していたマイルに左右されるため、実際にはさほど正確な値ではありませんでした。1593 年にマイル自体が 5280 フィートと定められたことで、リーグもその定義を受け継ぎ、現在の 4828.032 メートルという値になりました。

文化のなかでの息の長さは、実用としての価値をはるかに超えています。ジュール・ヴェルヌの『海底二万里』が測っているのは深さではなく航程で、この区別は日常の言及ではしばしば失われます。2 万リーグはおよそ 9 万 6000 キロメートルであり、地球の円周の 2 倍を超え、どの海溝の深さよりもはるかに大きな値です。七里の靴はフランスの昔話に、ひとまたぎで大地を渡る道具として登場します。テニスンの『軽騎兵旅団の突撃』は「半リーグ前へ」の一句で始まります。

この単位はイギリスの商取引ではとうに廃止され、法的な効力をもちません。航海の文脈にときおり現れますが、そこでいう 3 海里の海上リーグは、これとは別のやや長い単位です。

言語や世紀によって値が大きく変わるため、古い作品の翻訳は重大な誤解を招きかねません。スペインの植民地文書、フランスの中世年代記、イングランドの制定法でリーグと書かれた距離は、2 倍の開きが生じることもあります。こうした資料を扱う歴史家は、ふつう現代の単位に換算し、どのリーグを前提としたかを明記します。

1 リーグは 3 マイル、4828.032 メートル、4.828032 キロメートルに等しくなります。速足で 1 時間歩いても、これにはかなり届きません。

ナノメートル（nm）について

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。