| Gigahertz (GHz) | Microhertz (µHz) |
|---|---|
| 1 Gigahertz | 1 × 1015 µHz |
| 2 Gigahertz | 2 × 1015 µHz |
| 3 Gigahertz | 3 × 1015 µHz |
| 4 Gigahertz | 4 × 1015 µHz |
| 5 Gigahertz | 5 × 1015 µHz |
| 10 Gigahertz | 1 × 1016 µHz |
| 20 Gigahertz | 2 × 1016 µHz |
| 25 Gigahertz | 2.5 × 1016 µHz |
| 50 Gigahertz | 5 × 1016 µHz |
| 100 Gigahertz | 1 × 1017 µHz |
| Referentie | Gigahertz (GHz) | Microhertz (µHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 0.00000005 GHz | 50000000 µHz |
| Concert pitch A above middle C | 0.00000044 GHz | 440000000 µHz |
| An FM radio station | 0.1 GHz | 1 × 1014 µHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 GHz | 2.4 × 1015 µHz |
| A desktop processor clock | 3 GHz | 3 × 1015 µHz |
De gigahertz is een frequentie-eenheid gelijk aan een miljard hertz. Het symbool is GHz. Het is het bereik van de moderne draadloze communicatie en van de klok in elke hedendaagse computer, en vrijwel niets ervan was vóór de jaren negentig in dagelijks gebruik.
Wifi beslaat twee hoofdbanden, bij 2,4 en 5 gigahertz, met een nieuwere band nabij 6. De band bij 2,4 gigahertz is druk omdat hij vrijwel overal vergunningvrij is en gedeeld wordt met Bluetooth, draadloze telefoons en magnetrons, die op 2,45 gigahertz werken omdat watermoleculen daar energie doeltreffend opnemen. De band bij 5 gigahertz biedt meer kanalen en hogere snelheden, maar wordt sterker door muren opgeslokt en bestrijkt daardoor een kleiner gebied.
De mobiele telefonie spant het hele bereik. Eerdere generaties gebruikten banden onder 1 gigahertz vanwege hun grote bereik tot in gebouwen en over het platteland, terwijl nieuwere toewijzingen bij 1,8, 2,6 en 3,5 gigahertz meer gegevens over kortere afstanden dragen. Hoe hoger een frequentie, hoe meer bandbreedte beschikbaar is en hoe minder zij doordringt, en elke netgeneratie is een onderhandeling tussen die twee feiten.
De kloksnelheden van computers gingen omstreeks het jaar 2000 de gigahertz in en bleven enkele jaren later bij bijna vier steken. De grens is thermisch: het vermogensverlies stijgt steil met de frequentie, en boven ongeveer vier gigahertz kan een gewone siliciumprocessor de warmte niet meer kwijt. De prestatiewinst sindsdien kwam van meer kernen, bredere instructie-uitgifte en betere geheugenhiërarchieën, niet van een hogere klok.
Satellietverbindingen, radar en radioastronomie werken alle hier. Weerradar loopt gewoonlijk tussen 2,7 en 5,6 gigahertz, de radar van de luchtverkeersleiding in soortgelijke banden, en de microgolfachtergrondstraling die het heelal vult heeft haar maximum nabij 160 gigahertz, ver boven het bereik van communicatie op aarde.
Millimetergolfsystemen bij 24 gigahertz en hoger dienen voor de botsingsradar van auto's en voor de banden met de grootste capaciteit in mobiele netwerken. Hun zeer korte golflengten laten kleine antennes en enorme datasnelheden toe, maar worden door vrijwel alles tegengehouden, regen en gebladerte inbegrepen.
Eén gigahertz is gelijk aan een miljard hertz, 1000 megahertz of 0,001 terahertz.
De microhertz is een frequentie-eenheid gelijk aan een miljoenste hertz. Het symbool is µHz. Eén microhertz is één cyclus per miljoen seconden, ruim elfeneenhalve dag, zodat de eenheid verschijnselen meet die op de schaal van weken, maanden of jaren terugkeren.
De asteroseismologie is waar zij het meest gebruikt wordt. Sterren trillen, en de frequenties van die trillingen hangen af van hun inwendige opbouw zoals de toonhoogte van een klok afhangt van vorm en wanddikte. Zonachtige sterren klinken bij enkele duizenden microhertz, rode reuzen bij enkele tientallen en de grootste geëvolueerde sterren onder één. Ruimtetelescopen als Kepler en TESS maten deze frequenties voor honderdduizenden sterren door hun helderheid met enkele delen per miljoen te zien wisselen.
De techniek levert grootheden die geen andere methode kan geven. Uit het trillingsspectrum leidt een sterrenkundige de massa, straal en leeftijd van een ster af, en de leeftijd van een ster is anders bijna niet te bepalen. Zo worden tegenwoordig de leeftijden van planeetdragende sterren, en daarmee van hun planetenstelsels, vastgesteld.
Ook de zwaartekrachtsgolfastronomie heeft de band opgeëist. Het geplande ruimteobservatorium LISA zal gevoelig zijn tussen ruwweg 100 microhertz en één hertz, een bereik dat samensmeltende superzware zwarte gaten bevat en de vele duizenden nauwe dubbelsterren van witte dwergen in ons eigen sterrenstelsel. Detectoren op aarde halen deze frequenties niet omdat seismische ruis ze overspoelt.
De geofysica gebruikt de eenheid voor de traagste getijcomponenten, waaronder de veertiendaagse en maandelijkse maansgetijden en de halfjaarlijkse en jaarlijkse zonsgetijden, die samen de langperiodieke variaties opleveren die getijvoorspellingen moeten meenemen. De poolbeweging, het wiebelen van de aardrotatieas, heeft een periode van veertien maanden die overeenkomt met ongeveer 0,8 microhertz.
De klimaat- en zeewetenschap reikt nog lager. De Zuidelijke Oscillatie van El Niño keert onregelmatig elke twee tot zeven jaar terug, ver onder een honderdste microhertz, en lange ijskernen lossen nog tragere cycli op.
De Aarde zelf levert een schoolvoorbeeld. Haar draaias zwerft in een kleine cirkel met een periode van ongeveer 433 dagen, de in 1891 ontdekte Chandlerschommeling, wat neerkomt op een frequentie van ongeveer 0,027 microhertz. Haar aantonen kostte tientallen jaren positieastronomie, want een zo traag signaal laat zich alleen van de drift scheiden door vele cycli waar te nemen. Dat is de algemene beperking van de band: een meting bij één microhertz vergt een registratie van ten minste enkele miljoenen seconden, en liefst enkele tientallen miljoenen, zodat instrumenten jarenlang stabiel moeten blijven voordat hun gegevens leesbaar zijn. De eenheid hoort dus bij de geduldige wetenschappen en niet bij de snelle.
Eén microhertz is gelijk aan 0,000001 hertz, één cyclus per miljoen seconden of 1000 nanohertz.