Was ist eine Nanosekunde?
Eine Nanosekunde ist 10 -9 Sekunden oder eine Milliardstel Sekunde. Dies bedeutet, dass in einer Sekunde eine Milliarde Nanosekunden liegen. Eine Milliarde ist eine, gefolgt von 9 Nullen. Es dauert etwas mehr als eine Nanosekunde, bis das Licht einen einzelnen Fuß (0,3 Meter) zurückgelegt hat. Licht bewegt sich mit ungefähr 300 Millionen Metern pro Sekunde. In der Wissenschaft wird ein Maß, das Nanosekunden umfasst, normalerweise mit ns oder nsec abgekürzt. Während es einfach zu klein ist, um im täglichen Leben nützlich zu sein, hat die Nanosekunde in Chemie und Physik viele wichtige Verwendungen, die beide Prozesse betreffen, die in extrem kurzen Zeiträumen ablaufen.
Informatiker führen einige Messungen auch in Nanosekunden durch, da viele Prozesse im modernen Rechnen in sehr kurzen Zeiträumen ablaufen. Die Geschwindigkeit, die ein Computer benötigt, um auf seinen Speicher zuzugreifen, wird üblicherweise in Nanosekunden ausgedrückt. In diesem Fall sind niedrigere Zahlen besser - ein Computer, der in 10 ns auf seinen Speicher zugreifen kann, ist schneller als ein Computer, der 30 ns für den Zugriff auf seinen Speicher benötigt. Beide Zahlen stehen jedoch für sehr, sehr schnelle Rechengeschwindigkeiten. Es ist unwahrscheinlich, dass eine Person den Zeitunterschied von 20 ns zwischen den beiden Prozessen erkennen kann.
Die meisten Anwendungen der Nanosekunde liegen in naturwissenschaftlichen und technologischen Bereichen wie Elektronik, Optik und Kommunikation. Nanosekunden werden häufig verwendet, um verschiedene Aspekte elektromagnetischer Wellen wie die Frequenz zu messen. In der Optik werden sehr kurze Nanosekundenpulse von Licht oder Laserstrahlen verwendet, um präzise Bilder von sich schnell bewegenden Phänomenen wie chemischen Reaktionen zu erfassen. Wenn viele dieser Impulse in sehr kurzer Zeit auftreten, wird eine Reihe von Bildern erzeugt, mit denen Wissenschaftler das Phänomen nach Belieben betrachten können.
Die Nanosekunde ist zwar ein sehr kleines Zeitmaß, aber sicherlich nicht das kleinste. Eine Mikrosekunde ist bei 10 -6 Sekunden etwas größer als eine Nanosekunde. Pikosekunden und Femtosekunden messen 10 -12 bzw. 10 -15 Sekunden und haben tendenziell ähnliche Verwendungen. Insbesondere Femtosekunden werden üblicherweise in der Optik verwendet, um Impulse zu messen, die zum Aufnehmen von Bildern in extrem kleinen Zeitrahmen verwendet werden. Keine dieser Einheiten hat praktische Anwendungen für die meisten Menschen, aber Physiker, Chemiker und Technologen benötigen oft so kleine Einheiten.
Grace Hopper, eine US-amerikanische Marineoffizierin und Informatikerin, war bekannt für ihre Vorlesungen über Informatik. Sie ist in erster Linie dafür bekannt, den ersten Compiler für eine Programmiersprache zu entwickeln. In ihren Vorträgen verteilte sie Drahtlängen, die knapp 0,3 Meter lang waren, um die Entfernung zu zeigen, die das Licht in einer Nanosekunde zurücklegte. Sie tat dies, um zu erklären, warum die Satellitenkommunikation nicht sofort erfolgte.