| Terapascal (TPa) | Micropascal (µPa) |
|---|---|
| 1 Terapascal | 1 × 1018 µPa |
| 2 Terapascal | 2 × 1018 µPa |
| 3 Terapascal | 3 × 1018 µPa |
| 4 Terapascal | 4 × 1018 µPa |
| 5 Terapascal | 5 × 1018 µPa |
| 10 Terapascal | 1 × 1019 µPa |
| 20 Terapascal | 2 × 1019 µPa |
| 25 Terapascal | 2.5 × 1019 µPa |
| 50 Terapascal | 5 × 1019 µPa |
| 100 Terapascal | 1 × 1020 µPa |
| Referentie | Terapascal (TPa) | Micropascal (µPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 0.000000101325 TPa | 1.01325 × 1011 µPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.000000016 TPa | 1.6 × 1010 µPa |
| A car tyre | 0.00000022 TPa | 2.2 × 1011 µPa |
| A racing bicycle tyre | 0.0000006 TPa | 6 × 1011 µPa |
De terapascal is een drukeenheid gelijk aan duizend gigapascal, geschreven TPa. Het zijn tien miljoen bar. Niets van wat ingenieurs bouwen werkt bij deze druk, en de eenheid hoort in plaats daarvan thuis in twee heel verschillende hoeken van de wetenschap: de stijfheid van de sterkste bekende materialen en het binnenste van grote planeten.
De nanostructuren van koolstof zetten haar op de kaart. Een enkelwandig koolstofnanobuisje heeft een elasticiteitsmodulus dicht bij één terapascal, en een blad grafeen evenzeer, wat ze in verhouding tot hun gewicht tot de stijfste ooit gemeten materialen maakt. De diamant, lang de maatstaf, komt uit op 1,2 terapascal. Die drie getallen zijn de reden dat de eenheid überhaupt in de materiaalkunde opduikt.
Stijfheid op dit niveau is niet hetzelfde als sterkte. Een nanobuisje verzet zich enorm tegen uitrekken, maar een echte vezel gemaakt van vele ervan bezwijkt bij een veel lagere spanning, omdat de buisjes langs elkaar glijden. Een modulus van één terapascal verwarren met een breeksterkte van één terapascal hoort tot de meest voorkomende fouten in populaire beschrijvingen van deze materialen.
Het binnenste van planeten bereikt echte terapascaldrukken. Het middelpunt van Jupiter wordt op drie tot vier terapascal geschat, en de kernen van grotere gasreuzen daarboven. Onder zulke omstandigheden gedraagt waterstof zich als een metaal, en dat is wat het magneetveld van de planeet opwekt, zodat de eenheid een toestand van de materie beschrijft en geen belasting op een constructie.
Laboratoria halen haar tegenwoordig kortstondig. Door laser aangedreven schokcompressie en gepulste magnetische technieken drijven monsters voor nanoseconden tegelijk het terapascalbereik in, lang genoeg om vast te leggen hoe de dichtheid en de structuur van een materiaal reageren. Die proeven zijn het enige rechtstreekse bewijs dat er is over materie onder de omstandigheden binnen in reuzenplaneten.
Ter grootteorde: één terapascal is tien miljoen maal de luchtdruk en ongeveer drie maal de druk in het middelpunt van de aarde. Het getal houdt op iets te zijn wat een mens kan voelen en wordt een beschrijving van wat atomen doen wanneer zij zo dicht op elkaar worden geperst dat hun scheikunde verandert.
Eén terapascal is gelijk aan 1 000 000 000 000 pascal, 1000 gigapascal, 10 000 000 bar of ongeveer 145 miljoen pond per vierkante duim.
De micropascal is een drukeenheid gelijk aan een miljoenste pascal. Het symbool is µPa. Zij is een van de kleinste drukeenheden in praktisch gebruik, en zij dankt haar plaats aan één getal: 20 micropascal, de referentiedruk waartegen elk geluidsniveau in lucht wordt gemeten.
Dat getal is de gehoordrempel — ruwweg het zwakste geluid dat een gezond jong oor waarneemt bij een frequentie van ongeveer 1000 hertz. Toen de akoestici de decibelschaal voor luchtgeluid vastlegden, hadden zij een vaste vergelijkingsdruk nodig, en zij kozen die drempel. Nul decibel betekent een geluiddruk van 20 micropascal; elk decibelgetal dat voor een weg, een machine of een concert wordt genoemd, is een verhouding tot dat getal.
De schaal die daaruit volgt, is steil. Twintig decibel is tien maal de referentiedruk, dus 200 micropascal. Zestig decibel, een gewoon gesprek, is duizend maal, dus 20 millipascal. Honderdtwintig decibel, de pijngrens, is een miljoen maal: 20 pascal. Het oor bestrijkt in druk een bereik van een miljoen op één, en de micropascal zit op de bodem daarvan.
De onderwaterakoestiek gebruikt dezelfde eenheid maar een andere referentie. Geluid in water wordt betrokken op 1 micropascal in plaats van 20, omdat de menselijke gehoordrempel in zee zinloos is. Dat verschil weegt zwaar: een onder water genoemd decibelniveau is niet vergelijkbaar met een in lucht, en de afstand tussen beide afspraken bedraagt ongeveer 26 decibel vóór enige andere correctie. Sonargetallen, metingen van walvisgezang en onderzoeken naar scheepvaartlawaai dragen daarom de toevoeging re 1 µPa.
Buiten de akoestiek verschijnt de micropascal in de vacuümwetenschap. Een goed hoogvacuüm ligt rond 100 micropascal, en het ultrahoogvacuüm, het gebied van de oppervlaktefysica en de deeltjesversnellers, loopt van enkele micropascal omlaag tot nanopascal. Een kamer tot dat niveau pompen vergt urenlang uitstoken om vastgehecht gas van de wanden te drijven.
De eenheid komt ook voor bij stralingsdruk en bij de zeer kleine drukverschillen die laboratoriuminstrumenten kunnen onderscheiden. Wat in micropascal wordt gemeten is een meetgrootheid en geen kracht die iemand zou voelen, en juist dat maakt de afspraak over referentieniveaus zo bruikbaar.
Eén micropascal is gelijk aan 0,000001 pascal, 0,001 millipascal, 1000 nanopascal of ongeveer 0,000000000145 pond per vierkante duim.