| Referência | Hertz (Hz) | Microhertz (µHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 50 Hz | 50000000 µHz |
| Concert pitch A above middle C | 440 Hz | 440000000 µHz |
| An FM radio station | 100000000 Hz | 1 × 1014 µHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 109 Hz | 2.4 × 1015 µHz |
| A desktop processor clock | 3 × 109 Hz | 3 × 1015 µHz |
O hertz é a unidade SI de frequência, igual a um ciclo por segundo. O seu símbolo é Hz. É uma unidade derivada cuja dimensão é simplesmente o inverso de um tempo, pelo que uma quantidade em hertz conta quantas vezes algo se repete num segundo.
Tem o nome de Heinrich Hertz, que entre 1886 e 1889 produziu e detetou ondas de rádio em laboratório e confirmou assim a previsão de Maxwell de que a luz e as ondas eletromagnéticas são o mesmo fenómeno. A unidade foi adotada internacionalmente em 1960, substituindo os ciclos por segundo, mais antigos e mais literais, que ainda se veem por vezes em equipamento de época.
O som ocupa a extremidade baixa da escala. A audição humana vai de cerca de 20 hertz a 20 000 hertz, embora o limite superior desça com a idade e fique em geral bem abaixo de 16 000 hertz na meia-idade. A altura musical é frequência: o lá acima do dó central está fixado por convenção em 440 hertz, e cada oitava é uma duplicação, pelo que a mesma nota uma oitava acima vale 880 hertz.
A eletricidade da rede alterna a 50 hertz na maior parte do mundo e a 60 hertz na América do Norte e em partes do Japão e da América do Sul. A divisão é histórica e não técnica, vem de normas de equipamento rivais do final do século XIX, e explica por que razão aparelhos e relógios que dependem da frequência da rede não podem simplesmente mudar de região.
Os ecrãs e a informática usam-na sem cessar. Um monitor que atualiza a 60 hertz redesenha-se sessenta vezes por segundo, e frequências mais altas reduzem a desfocagem de movimento visível. As velocidades de relógio dos processadores, outrora em megahertz e hoje em gigahertz, contam o mesmo: quantas vezes por segundo bate o relógio interno.
A unidade aplica-se ainda a tudo o que é periódico sem ser uma onda. Uma frequência cardíaca de 60 batimentos por minuto é um hertz, um pêndulo com um segundo de período oscila a um hertz, e a frequência de um veio em rotação em voltas por segundo exprime-se de igual modo.
Um hertz equivale a um ciclo por segundo, a 1000 milihertz ou a um milésimo de quilohertz.
O micro-hertz é uma unidade de frequência igual a um milionésimo de hertz. O seu símbolo é µHz. Um micro-hertz é um ciclo por milhão de segundos, pouco mais de onze dias e meio, pelo que a unidade mede coisas que se repetem à escala de semanas, meses ou anos.
A asterossismologia é onde mais se usa. As estrelas oscilam, e as frequências dessas oscilações dependem da sua estrutura interna do mesmo modo que o tom de um sino depende da forma e da espessura. As estrelas semelhantes ao Sol soam a alguns milhares de micro-hertz, as gigantes vermelhas a algumas dezenas, e as maiores estrelas evoluídas abaixo de um. Telescópios espaciais como o Kepler e o TESS mediram estas frequências para centenas de milhares de estrelas observando o brilho variar umas poucas partes por milhão.
A técnica fornece grandezas que nenhum outro método consegue dar. A partir do espetro de oscilação, um astrónomo deduz a massa, o raio e a idade de uma estrela, e a idade de uma estrela é de outro modo quase impossível de determinar. É assim que hoje se estabelecem as idades das estrelas com planetas e, por conseguinte, dos seus sistemas planetários.
A astronomia de ondas gravitacionais reclamou igualmente a banda. O observatório espacial previsto LISA será sensível entre cerca de 100 micro-hertz e um hertz, faixa que contém buracos negros supermassivos em fusão e os muitos milhares de anãs brancas binárias próximas da nossa própria galáxia. Os detetores terrestres não alcançam estas frequências porque o ruído sísmico os submerge.
A geofísica usa a unidade para as componentes de maré mais lentas, incluindo as marés lunares quinzenal e mensal e as solares semestral e anual, que juntas produzem as variações de longo período que as previsões de maré têm de incluir. O movimento polar, a oscilação do eixo de rotação da Terra, tem um período de catorze meses correspondente a cerca de 0,8 micro-hertz.
As ciências do clima e do oceano descem ainda mais. A Oscilação Sul de El Niño regressa de forma irregular a cada dois a sete anos, muito abaixo de um centésimo de micro-hertz, e os longos registos dos testemunhos de gelo resolvem ciclos ainda mais lentos.
A própria Terra fornece um exemplo de manual. O seu eixo de rotação vagueia num pequeno círculo com um período de cerca de 433 dias, a oscilação de Chandler descoberta em 1891, o que dá uma frequência de cerca de 0,027 micro-hertz. Detetá-la exigiu décadas de astronomia de posição, porque um sinal tão lento só se separa da deriva observando muitos ciclos. É essa a restrição geral da banda: uma medição a um micro-hertz precisa de um registo de pelo menos alguns milhões de segundos, e de preferência algumas dezenas de milhões, pelo que os instrumentos têm de ser estáveis durante anos antes de os seus dados poderem ser lidos. A unidade pertence, pois, às ciências pacientes e não às rápidas.
Um micro-hertz equivale a 0,000001 hertz, a um ciclo por milhão de segundos ou a 1000 nano-hertz.