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フェムトメートルとは?

ふぇむとめーとる

フェムトメートルとは、1メートルの1000兆分の1(10⁻¹⁵メートル)という極めて小さな長さの単位で、原子核や素粒子のスケールを表すのに用いられます。

フェムトメートル(femtometre、記号:fm)は、国際単位系(SI)における長さの単位で、1fm=10⁻¹⁵m(0.000000000000001メートル)です。接頭辞「フェムト」はデンマーク語・ノルウェー語の「15」を意味する語に由来し、10⁻¹⁵倍を表します。

フェムトメートルのスケールは、私たちの日常感覚をはるかに超えた微小な世界です。原子の大きさがおよそ0.1〜数ナノメートル(10⁻¹⁰〜10⁻⁹m)であるのに対し、フェムトメートルはその100万分の1程度の大きさです。

物理学でフェムトメートルが登場する主な場面は以下の通りです。

  • 原子核の大きさ:陽子1個の半径が約0.87fm、鉄原子核が約4fmなど
  • 核力の到達距離:強い相互作用が働く範囲はおよそ1〜3fm
  • 素粒子物理学:クォークや核子の構造研究における基準スケール

なお、核物理学の分野ではフェムトメートルをしばしばフェルミ(fermi)とも呼びます。これは核物理学の発展に貢献したエンリコ・フェルミに由来する慣用名です。日常生活では縁遠い単位ですが、原子炉・粒子加速器・医療用放射線など現代技術の根底にある物理の世界では欠かせないスケールです。

使い方・例文

「陽子の半径は約0.87フェムトメートル(fm)で、原子全体の大きさと比べると10万分の1程度にすぎない」という理科の解説で登場します。

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