Nanosegundo: definición, relaciones y usos

Relaciones con otras unidades de tiempo

Un nanosegundo equivale a 1.000 picosegundos y a la milésima parte de un microsegundo. En símbolos: 1 ns = 1.000 ps, y 1.000 ns = 1 µs. Para una nota centrada en la relación con los picosegundos, consulte picosegundos o la entrada sobre microsegundo en microsegundo. De forma informal, un período de diez nanosegundos a veces se llama "shake", un término histórico usado en física nuclear.

Escalas físicas y ejemplos

Los nanosegundos son útiles para describir procesos demasiado rápidos para la percepción humana, pero lentos en comparación con los eventos atómicos y subatómicos. La luz en el vacío viaja aproximadamente 0,3 metros en un nanosegundo —unos 29,98 centímetros—, lo que implica que tarda un poco más de 3,33 nanosegundos en recorrer un metro. Vea una referencia básica sobre la velocidad de la luz en luz.

• Muchos fenómenos electrónicos y fotónicos ocurren en escalas de nanosegundos: conmutación, propagación de señales y algunas vidas medias de fotoluminiscencia.
• En física de partículas y nuclear, ciertos tiempos de reacción y desintegración caen en el rango de los nanosegundos. Algunos eventos rápidos de cadena de neutrones pueden completarse en el orden de diez nanosegundos; la discusión técnica aparece en reacción nuclear.
• Algunos mesones tienen vidas medias medidas en nanosegundos. Por ejemplo, los kaones cargados tienen vidas características de alrededor de una docena de nanosegundos; consulte las notas sobre vida media y mesón K para más contexto.

Tecnología y medición

La temporización en nanosegundos es importante en la informática, las telecomunicaciones y la instrumentación. Un reloj de 1 GHz tiene un período de 1 ns, por lo que los tiempos de ciclo del procesador y las latencias de acceso a memoria suelen expresarse en nanosegundos. La electrónica digital de alta velocidad, los pulsos de radar y las mediciones de tiempo de vuelo suelen requerir instrumentos y osciloscopios capaces de resolver nanosegundos de un solo dígito o mejor. Los sistemas fotónicos y los enlaces de fibra también usan temporización a escala de nanosegundos para caracterizar retardos y sincronización.

Historia y terminología

El prefijo métrico "nano-" se estandarizó como parte del Sistema Internacional de Unidades (SI). El término informal "shake" procede del vocabulario temprano de la investigación nuclear y se refiere a un intervalo de 10 ns (10^-8 s). Los científicos usan el nanosegundo porque coincide con la escala temporal natural de muchos procesos físicos y de ingeniería sin recurrir a exponentes excesivamente grandes o pequeños.

Lectura adicional

Para entradas técnicas breves y contexto adicional, vea: definición de la unidad, picosegundos, microsegundos, velocidad de la luz, tiempos de reacción nuclear, desintegración y vida media y kaón (mesón K).