| Nanometers (nm) | Lichtjaren (ly) |
|---|---|
| 1 Nanometer | 1.05700083402 × 10-25 ly |
| 2 Nanometers | 2.11400166805 × 10-25 ly |
| 3 Nanometers | 3.17100250207 × 10-25 ly |
| 4 Nanometers | 4.2280033361 × 10-25 ly |
| 5 Nanometers | 5.28500417012 × 10-25 ly |
| 10 Nanometers | 1.05700083402 × 10-24 ly |
| 20 Nanometers | 2.11400166805 × 10-24 ly |
| 25 Nanometers | 2.64250208506 × 10-24 ly |
| 50 Nanometers | 5.28500417012 × 10-24 ly |
| 100 Nanometers | 1.05700083402 × 10-23 ly |
| Referentie | Nanometers (nm) | Lichtjaren (ly) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 297000000 nm | 3.13929 × 10-17 ly |
| Average adult human height | 1.7 × 109 nm | 1.7969 × 10-16 ly |
| A football pitch (length) | 1.05 × 1011 nm | 1.10985 × 10-14 ly |
| A marathon | 4.2195 × 1013 nm | 4.46002 × 10-12 ly |
| Height of Mount Everest | 8.849 × 1012 nm | 9.3534 × 10-13 ly |
De nanometer is een miljardste meter. Hij ontstaat door het SI-voorvoegsel nano, dat 10-9 betekent, voor de meter te zetten, en wordt geschreven als nm. Het voorvoegsel komt van het Griekse nanos, dat dwerg betekent.
Dit is de schaal waarop de moderne optica en elektronica werken. Zichtbaar licht loopt van ongeveer 380 nm aan de violette kant tot 750 nm aan de rode, waardoor de nanometer de standaardeenheid is om kleur natuurkundig te beschrijven. Een laserpen die op 532 nm uitzendt is groen; een van 650 nm is rood. Ultraviolet licht ligt onder 380 nm en infrarood boven 750 nm.
De biologie gebruikt de eenheid voortdurend. De dubbele helix van DNA is ongeveer 2 nm breed. Een gangbaar virus meet tussen 20 en 300 nm. Celmembranen zijn zo’n 7 nm dik. Deze afmetingen liggen onder het oplossend vermogen van gewone lichtmicroscopen, dat door de golflengte van het licht zelf beperkt is tot ongeveer 200 nm.
De halfgeleiderproductie maakte de nanometer ook buiten de wetenschap bekend. Procesknopen kregen namen als 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm en kleiner. Het getal komt niet langer overeen met één meetbaar kenmerk op de chip; het is eerder een marketingaanduiding dan een fysieke maat geworden, al meten de onderliggende structuren werkelijk nanometers. De gate van een moderne transistor is enkele tientallen atomen breed.
De nanotechnologie ontleent haar naam aan de eenheid en beslaat volgens afspraak structuren tussen 1 en 100 nm. Materialen gedragen zich in dit bereik vaak anders, omdat oppervlakte-effecten zwaarder gaan wegen dan de eigenschappen van het materiaal als geheel.
Meten op deze schaal vergt instrumenten die niet op zichtbaar licht steunen. Elektronenmicroscopen lossen details onder één nanometer op met elektronen, waarvan de effectieve golflengte veel korter is dan die van licht. Atoomkrachtmicroscopen werken weer anders: ze slepen een scherpe punt over het oppervlak en registreren de doorbuiging ervan. Beide waren onmisbaar voor de ontwikkeling van de nanotechnologie, want een vakgebied komt niet ver zolang zijn onderwerp onzichtbaar blijft.
Eén nanometer is gelijk aan 10 ångström, 1000 picometer of 0,001 micrometer. Een vel papier is ruwweg 100.000 nm dik.
Het lichtjaar is de afstand die licht in vacuüm aflegt tijdens één juliaans jaar, gelijk aan precies 9.460.730.472.580.800 meter, oftewel ongeveer 9,46 biljoen kilometer. Het symbool is ly.
Het is een eenheid van afstand en niet van tijd, iets wat de naam verhult en wat hardnekkige verwarring veroorzaakt. De exactheid volgt uit twee gedefinieerde grootheden: de lichtsnelheid is vastgesteld op 299.792.458 meter per seconde, en een juliaans jaar is gedefinieerd als precies 365,25 dagen van 86.400 seconden. Het product van beide levert een getal zonder enige meetonzekerheid.
De aantrekkingskracht van de eenheid is dat zij de eindige lichtsnelheid zichtbaar maakt. Naar een object op twaalf lichtjaar kijken betekent het zien zoals het twaalf jaar geleden was, en die vertraging is geen curiositeit maar de grondslag van de waarnemende kosmologie. De verste waargenomen sterrenstelsels liggen miljarden lichtjaren ver, zodat telescopen in feite instrumenten zijn om in het verleden te kijken.
Nabije afstanden ogen bescheiden op de schaal van deze eenheid. Proxima Centauri, de ster die het dichtst bij de zon staat, ligt op 4,25 lichtjaar. Sirius op 8,6. Het centrum van de Melkweg ligt ongeveer 26.000 lichtjaar van de aarde, en het stelsel meet zo’n 100.000. Het Andromedastelsel staat op ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar en is met het blote oog zichtbaar vanaf een donkere plek, waarmee het het verste object is dat de meeste mensen ooit rechtstreeks zullen zien.
Beroepsastronomen geven doorgaans de voorkeur aan de parsec, die vanzelf uit parallaxmeting voortvloeit, en tijdschriften vermelden afstanden in parsec, kiloparsec en megaparsec. Het lichtjaar overheerst in populair schrijfwerk omdat het geen andere uitleg vergt dan de lichtsnelheid.
Verwante eenheden volgen hetzelfde beginsel op kleinere schaal. De lichtseconde, ongeveer 300.000 kilometer, ligt dicht bij de afstand aarde-maan, en radiotechnici gebruiken de lichtnanoseconde van zo’n 30 centimeter wanneer zij over signaalvoortplanting door een kabel nadenken. De lichtminuut en het lichtuur duiken af en toe op in beschrijvingen van het buitenste zonnestelsel.
Eén lichtjaar is gelijk aan 63.241 astronomische eenheden, ongeveer 0,3066 parsec of 9,4607 biljoen kilometer.