| 基準 | 光年 (ly) | マイクロメートル (μm) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 3.13929 × 10-17 ly | 297000 μm |
| Average adult human height | 1.7969 × 10-16 ly | 1700000 μm |
| A football pitch (length) | 1.10985 × 10-14 ly | 105000000 μm |
| A marathon | 4.46002 × 10-12 ly | 4.2195 × 1010 μm |
| Height of Mount Everest | 9.3534 × 10-13 ly | 8.849 × 109 μm |
光年は、光が真空中を 1 ユリウス年のあいだに進む距離で、ちょうど 9460730472580800 メートル、およそ 9 兆 4600 億キロメートルにあたります。記号は ly です。
これは時間ではなく距離の単位です。名称がその点を覆い隠しているため、混同がなかなか絶えません。値が正確なのは、定義された二つの量から導かれるからです。光の速さは毎秒 299792458 メートルと定められ、1 ユリウス年は 86400 秒の日を 365.25 日ぶんとちょうど定義されています。両者を掛け合わせれば、測定の不確かさをまったく含まない数値が得られます。
この単位の妙味は、光の速さが有限であることを目に見える形にする点にあります。12 光年先の天体を見るとは、それを 12 年前の姿で見ることであり、この遅れは物珍しい話ではなく観測宇宙論の土台そのものです。観測されているもっとも遠い銀河は数十億光年の彼方にあり、望遠鏡は事実上、過去をのぞく道具だといえます。
近傍の距離は、この単位の物差しでは慎ましいものです。太陽にもっとも近い恒星プロキシマ・ケンタウリまでは 4.25 光年、シリウスまでは 8.6 光年です。天の川銀河の中心は地球からおよそ 2 万 6000 光年の距離にあり、銀河全体はおよそ 10 万光年の広がりをもちます。アンドロメダ銀河はおよそ 250 万光年の彼方にありながら、暗い場所であれば肉眼でも見えます。多くの人が直接その目で見る、もっとも遠い天体だといえるでしょう。
専門の天文学者はふつうパーセクを好みます。これは年周視差の測定から自然に導かれる単位で、学術誌では距離をパーセク、キロパーセク、メガパーセクで示します。一般向けの読み物で光年が主流なのは、光の速さ以外に説明を要しないからです。
これと同じ考え方の単位が、より小さな尺度にもあります。光秒はおよそ 30 万キロメートルで、地球と月の距離に近い値です。無線技術者は、ケーブルを伝わる信号を考えるときに、およそ 30 センチメートルの光ナノ秒を用います。光分や光時は、太陽系外縁部の説明にときおり登場します。
1 光年は 63241 天文単位、およそ 0.3066 パーセク、9 兆 4607 億キロメートルに等しくなります。
マイクロメートルは 1 メートルの 100 万分の 1 で、ギリシャ文字のミューを用いて µm と書きます。ミクロンという呼び名も広く使われており、国際度量衡総会は 1967 年にこの名称を正式に廃止しましたが、製造業や材料科学の現場では今も日常的に用いられています。
この単位は、細胞ひとつひとつや微細な粒子の大きさを扱います。ヒトの赤血球はおよそ 7 µm です。細菌はふつう 1〜5 µm です。人の毛髪の直径はおよそ 17〜180 µm で、髪が見えて細胞が見えないのはこのためです。裸眼で見分けられる限界は 50 µm 付近にあります。
大気の質に関する規制は、この単位に依拠しています。PM10 と PM2.5 は、それぞれ 10 µm 未満、2.5 µm 未満の粒子状物質を指します。この区別は医学的に重要です。大きな粒子は鼻や喉で捕らえられますが、PM2.5 は肺の奥深くまで入り込み、血流に移行することもあります。
精密工学も同じ範囲を扱います。機械加工の公差は通常マイクロメートルで指定され、表面粗さも同じ単位で表されます。軸受のすきま、塗膜の厚さ、光学部品の平面度もこの単位で測ります。マイクロメータ（マイクロメータねじゲージ）と呼ばれる測定器は、単位との固定した関係ではなく、その精度の高さにちなんで名づけられました。
赤外線の波長は、ナノメートルではなくマイクロメートルで示すのが一般的です。赤外線サーモグラフィは通常 8〜14 µm の帯域で動作します。これは日常的な温度の物体がもっとも強く放射する波長帯です。
ろ過の性能は、ほぼすべてこの単位で表されます。浄水フィルターは捕捉できる最小粒子で等級づけられ、通常 0.2〜50 µm の範囲です。0.2 µm のフィルターは大半の細菌を除去できる細かさです。外科用マスクや防じんマスクも同じ範囲の粒子で試験されます。N95 という表記は、もっとも捕らえにくい 0.3 µm 前後の大きさで、浮遊粒子の 95 パーセント以上を捕集するフィルターを指します。
その 古い 名 は いま も 混乱 を生みます。1967 年 まで この単位は 公式 に ミクロン と呼ばれ、ギリシャ の ミュー 一 字 で書かれました。その 年 の 会議 が 単位 の 体系 から 外した のちも、産業 では この 語 が 使われつづけています。半導体 の 製造 は 一 世代 に わたって この 名 を掲げました。チップ は 加工 の 寸法 を ミクロン で示され、1970 年代 の 十 から 1990 年 ごろ の 一 未満 まで 下がりました。そこ で 業界 は ナノメートル に切り替え、さらに 進みました。いま の 世代 の 呼び名 は チップ 上 の どの 実 寸法 にも 対応 しませんが、初期 の もの は 対応 しており、まさに この単位で示されていた のです。
1 マイクロメートルは 1000 ナノメートル、0.001 ミリメートル、10-6 メートルに等しくなります。