| Nanohertz (nHz) | Megahertz (MHz) |
|---|---|
| 1 Nanohertz | 1 × 10-15 MHz |
| 2 Nanohertz | 2 × 10-15 MHz |
| 3 Nanohertz | 3 × 10-15 MHz |
| 4 Nanohertz | 4 × 10-15 MHz |
| 5 Nanohertz | 5 × 10-15 MHz |
| 10 Nanohertz | 1 × 10-14 MHz |
| 20 Nanohertz | 2 × 10-14 MHz |
| 25 Nanohertz | 2.5 × 10-14 MHz |
| 50 Nanohertz | 5 × 10-14 MHz |
| 100 Nanohertz | 1 × 10-13 MHz |
| Referens | Nanohertz (nHz) | Megahertz (MHz) |
|---|---|---|
| European mains electricity | 5 × 1010 nHz | 0.00005 MHz |
| Concert pitch A above middle C | 4.4 × 1011 nHz | 0.00044 MHz |
| An FM radio station | 1 × 1017 nHz | 100 MHz |
| A Wi-Fi band | 2.4 × 1018 nHz | 2400 MHz |
| A desktop processor clock | 3 × 1018 nHz | 3000 MHz |
Nanohertzen är en frekvensenhet som motsvarar en miljarddels hertz. Beteckningen är nHz. En nanohertz är en cykel per miljard sekunder, knappt trettiotvå år, så en enda svängning vid denna frekvens varar längre än de flesta yrkesliv.
Nästan ingenting använder den, och så blev den 2023 en av fysikens mest omtalade enheter. Flera samarbeten kring pulsartidtagningsnät, verksamma oberoende av varandra på fyra kontinenter, rapporterade tecken på en bakgrund av gravitationsvågor i nanohertzbandet. Signalen tycks komma från par av supermassiva svarta hål som kretsar kring varandra i mitten av sammanslagna galaxer genom hela universums historia.
Mättekniken är märklig. Millisekundpulsarer är neutronstjärnor som snurrar hundratals gånger i sekunden och sänder ut en stråle som sveper förbi jorden med en utomordentlig regelbundenhet som tävlar med atomur. En gravitationsvåg som går genom galaxen töjer och pressar rummet mellan jorden och varje pulsar och ändrar pulsernas ankomsttider med några hundra nanosekunder. Genom att bevaka dussintals pulsarer i två decennier och söka ett bestämt mönster av samvariation mellan dem påvisar astronomer vågor vars våglängder mäts i ljusår.
Vid dessa frekvenser skulle inget instrument kunna arbeta på annat sätt. En detektor måste ha en storlek jämförbar med den våglängd den söker, och en gravitationsvåg på en nanohertz har en våglängd på tiotals ljusår. Galaxen själv är apparaten, och pulsarerna är dess märken.
I övrigt framträder enheten bara i de allra långsammaste av naturens cykler. Jordaxelns precession tar omkring 26 000 år, ungefär 1,2 nanohertz. Banvariationerna i excentricitet, axellutning och precession som ger istiderna deras takt, Milankovitchcyklerna, sträcker sig från omkring 0,5 nanohertz ned till en tiondel av det.
Under nanohertzen blir själva frekvensbegreppet ansträngt, eftersom ingenting har iakttagits tillräckligt länge för att en hel cykel ska ha setts, och värdet härleds ur teorin i stället för att räknas.
En nanohertz motsvarar 0,000000001 hertz, en cykel per miljard sekunder eller 0,001 mikrohertz.
Megahertzen är en frekvensenhet som motsvarar en miljon hertz. Beteckningen är MHz. Den täcker den del av radiospektrumet som bär större delen av rundradion och kortdistanskommunikationen, och den var i två decennier den enhet i vilken datorers hastighet mättes.
FM-radion upptar 87,5 till 108 megahertz nästan överallt, ett band som valdes efter andra världskriget eftersom det låg tillräckligt högt för de breda kanaler frekvensmodulering kräver och tillräckligt lågt för att sändare och mottagare skulle bli billiga. Marksänd television tog grannbanden, och övergången från analog till digital utsändning frigjorde stora delar av dem för mobiltelefoni.
Flygradion ligger strax ovanför FM-radion, från 118 till 137 megahertz, och använder amplitudmodulering i stället för den tydligare frekvensmoduleringen. Valet är avsiktligt: när två luftfartyg sänder samtidigt ger amplitudmoduleringen ett hörbart svävningstjut som varnar alla för överlappningen, medan frekvensmoduleringen helt enkelt skulle fånga den starkare signalen och tyst förlora den svagare.
Datorprocessorer angavs i megahertz från slutet av 1970-talet till omkring år 2000. Den ursprungliga IBM PC gick på 4,77 megahertz, och den megahertzkapplöpning som följde tog slut när klockfrekvenserna stannade kring fyra gigahertz på grund av värmen, varefter tillverkarna tävlade om antalet kärnor i stället. Minnesbussens hastigheter och bildskärmarnas tidsstyrning anges alltjämt ofta i megahertz.
Medicinskt ultraljud arbetar mellan ungefär 2 och 18 megahertz. Högre frekvenser ger finare upplösning men tränger in mindre djupt, så en bukundersökning använder lägre frekvens än en undersökning av en ytlig struktur, och operatören väljer givare därefter.
Radiofrekvensidentifiering, garageportsfjärrkontroller, trådlösa mikrofoner, marin VHF och amatörradio bor alla i det här området. Det gör också de övertoner som får dåligt skärmad elektronik att störa varandra, och därför inriktas myndigheternas provning på utstrålning i tiotals och hundratals megahertz.
Mobiltelefonin har gjort enheten till en penningfråga. Spektrum auktioneras ut i block mätta i megahertz, och stater har dragit in tiotals miljarder på banden vid 700, 800, 900, 1800 och 2600 megahertz. Fysiken sätter värdet på vart och ett: lägre frekvenser når längre och tränger bättre in i byggnader, så banden 700 och 800 täcker landsbygd billigt, medan de högre bär mer data över kortare avstånd och passar städer. En operatörs täckningskarta och dess datahastigheter följer alltså av vilka megahertz den lyckades köpa, vilket är varför auktionerna följs lika noga som varje annan försäljning av statliga tillgångar.
En megahertz motsvarar en miljon hertz, 1000 kilohertz eller 0,001 gigahertz.