| Nanometer (nm) | Astronomiska enheter (au) |
|---|---|
| 1 Nanometer | 6.68458712227 × 10-21 au |
| 2 Nanometer | 1.33691742445 × 10-20 au |
| 3 Nanometer | 2.00537613668 × 10-20 au |
| 4 Nanometer | 2.67383484891 × 10-20 au |
| 5 Nanometer | 3.34229356113 × 10-20 au |
| 10 Nanometer | 6.68458712227 × 10-20 au |
| 20 Nanometer | 1.33691742445 × 10-19 au |
| 25 Nanometer | 1.67114678057 × 10-19 au |
| 50 Nanometer | 3.34229356113 × 10-19 au |
| 100 Nanometer | 6.68458712227 × 10-19 au |
| Referens | Nanometer (nm) | Astronomiska enheter (au) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 297000000 nm | 1.98532 × 10-12 au |
| Average adult human height | 1.7 × 109 nm | 1.13638 × 10-11 au |
| A football pitch (length) | 1.05 × 1011 nm | 7.01882 × 10-10 au |
| A marathon | 4.2195 × 1013 nm | 0.000000282056 au |
| Height of Mount Everest | 8.849 × 1012 nm | 0.0000000591519 au |
Nanometern är en miljarddels meter. Den bildas genom att SI-prefixet nano, som betyder 10-9, sätts framför metern, och skrivs nm. Prefixet kommer av grekiskans nanos, som betyder dvärg.
Detta är den skala som modern optik och elektronik arbetar i. Synligt ljus sträcker sig från ungefär 380 nm i den violetta änden till 750 nm i den röda, vilket gör nanometern till standardenheten för att beskriva färg i fysikaliska termer. En laserpekare som sänder vid 532 nm lyser grönt, en vid 650 nm rött. Ultraviolett ljus ligger under 380 nm och infrarött över 750 nm.
Biologin använder enheten hela tiden. DNA-spiralen är omkring 2 nm bred. Ett typiskt virus mäter mellan 20 och 300 nm. Cellmembran är ungefär 7 nm tjocka. Dessa mått ligger under upplösningen hos vanliga ljusmikroskop, som av ljusets egen våglängd begränsas till omkring 200 nm.
Halvledartillverkningen gjorde nanometern känd utanför vetenskapen. Processnoder har fått namn som 90 nm, 45 nm, 14 nm, 5 nm och mindre. Siffran motsvarar inte längre någon enskild mätbar detalj på kretsen utan har blivit en marknadsföringsbeteckning snarare än ett fysiskt mått, även om de underliggande strukturerna verkligen mäter nanometer. Grinden i en modern transistor är några tiotal atomer bred.
Nanotekniken har fått namn efter enheten och omfattar enligt gängse bruk strukturer mellan 1 och 100 nm. Material uppför sig ofta annorlunda i detta område, eftersom ytegenskaper börjar väga tyngre än egenskaperna hos materialet i stort.
Att mäta i denna skala kräver instrument som inte bygger på synligt ljus. Elektronmikroskop löser upp detaljer under en nanometer med hjälp av elektroner, vilkas effektiva våglängd är långt kortare än ljusets. Atomkraftmikroskop arbetar på ett annat sätt: de drar en vass spets över ytan och registrerar dess utböjning. Båda var nödvändiga för nanoteknikens utveckling, eftersom ett område inte kommer långt så länge dess föremål förblir osynligt.
En nanometer motsvarar 10 ångström, 1000 pikometer eller 0,001 mikrometer. Ett pappersark är ungefär 100 000 nm tjockt.
Astronomiska enheten är en längd som motsvarar exakt 149 597 870 700 meter, alltså nästan 150 miljoner kilometer. Beteckningen är au. Den motsvarar ungefär medelavståndet mellan jorden och solen och är standardmåttet för avstånd inom solsystemet.
Enheten definierades ursprungligen genom det banförhållandet i stället för genom ett fast tal. Tidigare definitioner knöt den till egenskaperna hos en tänkt kropp i bana kring solen, vilket innebar att värdet berodde på gravitationskonstanten och måste revideras när mätningarna förbättrades. Internationella astronomiska unionen bröt det beroendet 2012 genom att fastställa astronomiska enheten som ett exakt antal meter. Ändringen förenklade beräkningarna och undanröjde en olägenhet: en enhet vars längd förflyttade sig varje gång en fysikalisk konstant förfinades.
Att bestämma dess värde var ett av observationsastronomins stora problem. Venuspassager framför solskivan, observerade från vitt skilda platser på jorden, gjorde det möjligt att triangulera avståndet. Expeditioner rustades för passagerna 1761, 1769, 1874 och 1882, och James Cooks första stillahavsresa lades upp kring händelsen 1769. Radaravståndsmätning mot Venus på 1960-talet fastställde till slut talet långt noggrannare än någon optisk metod.
Enheten gör solsystemets avstånd läsbara. Merkurius går i bana på 0,39 au, Mars på 1,52 au, Jupiter på 5,2 au och Neptunus på 30,1 au. Kuiperbältet sträcker sig till omkring 50 au. Voyager 1, det mest avlägsna människoskapade föremålet, har passerat 165 au. Ljuset behöver ungefär 499 sekunder för en astronomisk enhet, så solen ligger drygt åtta ljusminuter bort.
Utanför solsystemet blir enheten otymplig, och astronomer går över till ljusår och parsec. En parsec är 206 265 au.
Rymdsondsnavigering förutsätter att enheten är exakt och inte ungefärlig. Banor till de yttre planeterna beräknas över avstånd på tiotals astronomiska enheter, och ett fel i själva enhetens längd skulle fortplanta sig till varje positionsberäkning. Att värdet fastställdes 2012 tog bort den källan till drift ur de efemerider som används vid uppdragsplanering.
En astronomisk enhet motsvarar 149 597 870,7 kilometer, eller ungefär 92,956 miljoner engelska mil.