3 마이크로헤르츠에서 헤르츠(으)로 변환

마이크로헤르츠(µHz)에 대하여

마이크로헤르츠는 1 헤르츠의 100 만분의 1 에 해당하는 진동수 단위입니다. 기호는 µHz 입니다. 1 마이크로헤르츠는 100 만 초에 한 번, 곧 열하루 반 남짓에 한 번 되풀이되는 것이어서, 이 단위는 몇 주와 몇 달과 몇 해의 눈금에서 되풀이되는 현상을 잽니다.

가장 널리 쓰이는 곳은 별 진동학입니다. 항성은 떨리며, 그 떨림의 진동수는 종소리의 높이가 모양과 두께로 정해지듯 별 속의 짜임에 따라 정해집니다. 해를 닮은 항성은 수천 마이크로헤르츠로 울고, 적색거성은 수십 마이크로헤르츠, 가장 크게 진화한 별은 1 아래에서 웁니다. 케플러와 TESS 같은 우주망원경은 밝기가 100 만분의 몇만큼 흔들리는 것을 지켜보며 수십만 항성의 이 진동수를 쟀습니다.

이 방법은 다른 어떤 수단으로도 얻을 수 없는 양을 내줍니다. 진동의 스펙트럼에서 천문학자는 항성의 질량과 반지름과 나이를 끌어낼 수 있습니다. 항성의 나이는 그 밖의 방법으로는 거의 정할 수 없습니다. 행성을 거느린 항성의, 따라서 그 행성계의 나이가 오늘날 이렇게 정해집니다.

중력파 천문학도 이 대역을 탐냅니다. 계획 중인 우주 중력파 관측소 LISA 는 약 100 마이크로헤르츠에서 1 헤르츠 사이에서 민감할 예정입니다. 이 범위에는 합쳐지는 초대질량 블랙홀과, 우리 은하에 있는 수천에 이르는 가까이 붙은 백색왜성 쌍성이 들어 있습니다. 땅 위의 검출기는 이 주파수에 닿지 못합니다. 땅의 잡음에 삼켜지기 때문입니다.

지구물리학은 가장 느린 분조에 이 단위를 씁니다. 보름 주기와 한 달 주기의 달 조석, 반년 주기와 한 해 주기의 해 조석이 그것이며, 함께 긴 주기의 변동을 낳아 조석 예보가 이를 셈에 넣어야 합니다. 지구 자전축의 흔들림인 극운동은 열넉 달의 주기를 지니며 이는 약 0.8 마이크로헤르츠에 해당합니다.

기후와 바다의 과학은 더 낮은 데까지 미칩니다. 엘니뇨 남방진동은 두 해에서 일곱 해마다 불규칙하게 돌아오는데, 이는 0.01 마이크로헤르츠에 한참 못 미칩니다. 긴 빙하 시추 기록은 그보다 더 느린 주기까지 풀어냅니다.

지구 자체가 교과서 같은 보기를 줍니다. 그 자전축은 약 433 일 주기로 작은 원을 떠돕니다. 1891 년에 밝혀진 챈들러 흔들림이며, 진동수로는 약 0.027 마이크로헤르츠입니다. 이를 잡아내는 데는 몇십 해의 위치 천문 작업이 들었습니다. 이토록 느린 신호는 여러 주기를 살펴야 비로소 서서히 어긋나는 흐름과 갈라지기 때문입니다. 그것이 이 띠의 일반적인 제약입니다. 1 마이크로헤르츠에서의 잼에는 적어도 몇백만 초, 되도록 몇천만 초의 기록이 필요하며, 장치는 그 자료를 읽을 수 있게 될 때까지 몇 해씩 흔들림 없어야 합니다. 그러니 이 단위는 빠른 학문이 아니라 참을성 있는 학문의 것입니다.

1 마이크로헤르츠는 0.000001 헤르츠, 100 만 초에 1 사이클, 1000 나노헤르츠와 같습니다.

헤르츠(Hz)에 대하여

헤르츠는 국제단위계의 진동수 단위로, 초당 한 번의 되풀이에 해당합니다. 기호는 Hz 입니다. 차원이 시간의 역수일 뿐인 유도 단위이며, 헤르츠로 나타낸 양은 어떤 것이 1 초에 몇 번 되풀이되는지를 센 값입니다.

이름은 하인리히 헤르츠에게서 왔습니다. 그는 1886 년부터 1889 년 사이 실험실에서 전파를 만들어 내고 검출하여, 빛과 전자기파가 같은 현상이라는 맥스웰의 예언을 확인했습니다. 이 단위가 국제적으로 채택된 것은 1960 년으로, 더 오래되고 더 문자 그대로였던 초당 사이클을 대신했습니다. 옛 장비에서는 지금도 이따금 볼 수 있습니다.

소리는 눈금의 낮은 쪽을 차지합니다. 사람의 청각은 약 20 헤르츠에서 20000 헤르츠에 걸치지만, 위쪽 한계는 나이와 함께 내려가 중년이면 보통 16000 헤르츠에 한참 못 미칩니다. 음악의 높이는 곧 진동수입니다. 가운데 다 위의 가 음은 약속에 따라 440 헤르츠로 정해져 있고, 한 옥타브는 두 배를 뜻하므로 같은 음이름의 한 옥타브 위는 880 헤르츠가 됩니다.

상용 전원은 세계 대부분에서 50 헤르츠로, 북아메리카와 일본 일부 및 남아메리카 일부에서 60 헤르츠로 오갑니다. 이 갈림은 기술보다는 역사의 것으로, 19 세기 말 서로 겨루던 기기 규격에서 왔습니다. 전원 주파수에 기대는 기기와 시계를 지역을 넘어 그대로 옮길 수 없는 까닭도 여기 있습니다.

화면과 전산은 이 단위를 끊임없이 씁니다. 60 헤르츠로 새로 그리는 화면은 1 초에 예순 번 다시 그려지고, 더 높은 값은 눈에 띄는 움직임 흐림을 줄입니다. 한때 메가헤르츠, 이제는 기가헤르츠로 적히는 처리 장치의 클록 속도도 세는 것은 같습니다. 안쪽의 클록이 1 초에 몇 번 째깍이는가 하는 것입니다.

이 단위는 파동이 아닌 주기적인 모든 것에도 쓰입니다. 분당 예순 번의 심박은 1 헤르츠이고, 주기 1 초의 진자는 1 헤르츠로 흔들리며, 도는 축의 초당 회전수도 같은 방식으로 적습니다.

1 헤르츠는 초당 1 사이클, 1000 밀리헤르츠, 1 킬로헤르츠의 1000 분의 1 과 같습니다.