Metrology｜長さと情報量の単位
長さの単位を、SI単位系、非SI単位、天文学・物理学・工学・古典的単位に分けて整理し、情報量（bit / byte 系）も併記する。
1. SI単位（国際単位系）
SI単位は**メートル（m）**を基準とし、10の累乗で接頭辞をつける。
| 単位名 | 記号 | 長さ（m） |
|---|---|---|
| ヨクトメートル | ym | 10⁻²⁴ |
| ゼプトメートル | zm | 10⁻²¹ |
| アトメートル | am | 10⁻¹⁸ |
| フェムトメートル | fm | 10⁻¹⁵ |
| ピコメートル | pm | 10⁻¹² |
| ナノメートル | nm | 10⁻⁹ |
| マイクロメートル（ミクロン） | µm | 10⁻⁶ |
| ミリメートル | mm | 10⁻³ |
| センチメートル | cm | 10⁻² |
| デシメートル | dm | 10⁻¹ |
| メートル | m | 1 |
| デカメートル | dam | 10¹ |
| ヘクトメートル | hm | 10² |
| キロメートル | km | 10³ |
| メガメートル | Mm | 10⁶ |
| ギガメートル | Gm | 10⁹ |
| テラメートル | Tm | 10¹² |
| ペタメートル | Pm | 10¹⁵ |
| エクサメートル | Em | 10¹⁸ |
| ゼタメートル | Zm | 10²¹ |
| ヨタメートル | Ym | 10²⁴ |
2. 非SI単位（一般的に使われるもの）
SI単位ではないが、特定の分野で使用される単位。
| 単位名 | 記号 | 長さ（m） | 用途 |
|---|---|---|---|
| オングストローム | Å | 10⁻¹⁰ | 原子・分子レベル |
| ミル | mil | 0.0000254 (25.4 µm) | 電子工学、PCB |
| インチ | in | 0.0254 | アメリカ、イギリス |
| フィート | ft | 0.3048 | アメリカ、航空 |
| ヤード | yd | 0.9144 | イギリス、ゴルフ |
| マイル | mi | 1609.344 | 陸上距離 |
| 海里 | nmi | 1852 | 航海・航空 |
| リーグ | league | 約 4828 | 船舶・古典的距離 |
3. 天文学・物理学・工学の単位
宇宙や極小スケールで使用される単位。
| 単位名 | 記号 | 長さ（m） | 用途 |
|---|---|---|---|
| ボーア半径 | a₀ | 5.29177 × 10⁻¹¹ | 水素原子の基本半径 |
| フェルミ（フェムトメートル） | fm | 10⁻¹⁵ | 核物理学 |
| プランク長 | ℓₚ | 1.616 × 10⁻³⁵ | 量子重力の最小スケール |
| 光年 | ly | 9.4607 × 10¹⁵ | 宇宙の距離 |
| 天文単位 | au | 1.496 × 10¹¹ | 地球～太陽の平均距離 |
| パーセク | pc | 3.086 × 10¹⁶ | 恒星間の距離 |
| キロパーセク | kpc | 3.086 × 10¹⁹ | 銀河内の距離 |
| メガパーセク | Mpc | 3.086 × 10²² | 銀河団の距離 |
4. 古典的な単位（歴史的・地域的）
歴史上使用され、現在はほぼ使われないもの。
| 単位名 | 長さ（m） | 由来・用途 |
|---|---|---|
| キュビット（cubit） | 約0.45 | 古代エジプト・メソポタミア |
| フィート（尺） | 0.3048 | ヨーロッパの伝統単位 |
| 尺（日本） | 0.303 | 日本の伝統単位 |
| 間（けん） | 1.82 | 日本の建築 |
| 町（ちょう） | 約109 | 日本の土地測量 |
| 里（り） | 約3.9 km | 日本・中国の長距離測量 |
| フォーロング | 約201 | イギリスの農地測量 |
5. 量子・超小型スケール
理論的な最小単位や、素粒子物理学で使われる単位。
| 単位名 | 長さ（m） | 用途 |
|---|---|---|
| ヨクトメートル（ym） | 10⁻²⁴ | 量子スケール |
| ゼプトメートル（zm） | 10⁻²¹ | 素粒子 |
| アトメートル（am） | 10⁻¹⁸ | 原子核 |
| フェムトメートル（fm） | 10⁻¹⁵ | クォークの相互作用 |
| プランク長（ℓₚ） | 1.616 × 10⁻³⁵ | 理論上の最小の長さ |
6. 情報量の単位（bit / byte 系）
長さとは別次元だが、計測・計算インフラでは情報量の桁が「扱えるスケール」そのものになる。ここで整理する。1 byte = 8 bit。十進（SI風）と二進（IEC）は混同されやすいので分けて示す。
6.1 基本単位
| 単位名 | 記号 | カタカナ | 定義 | スケール感 |
|---|---|---|---|---|
| bit | b / bit | ビット | 情報の最小単位（2状態） | 0/1 の1桁 |
| byte | B | バイト | 8 bit | ASCII文字1つ前後 |
| nibble | — | ニブル | 4 bit = 1/2 byte | 十六進1桁 |
6.2 十進接頭語（SI風・1000倍）
ストレージ・通信の公称容量でよく使われる（1 kB = 1000 B）。2022年追加の quetta / ronna まで含める。
| 単位名 | 記号 | カタカナ | バイト数 | スケール感 |
|---|---|---|---|---|
| kilobyte | kB | キロバイト | 10³ B | 短い文書 |
| megabyte | MB | メガバイト | 10⁶ B | 写真1枚級 |
| gigabyte | GB | ギガバイト | 10⁹ B | 動画・アプリ・SSD区画 |
| terabyte | TB | テラバイト | 10¹² B | 個人ストレージ〜HDD |
| petabyte | PB | ペタバイト | 10¹⁵ B | データセンター区画 |
| exabyte | EB | エクサバイト | 10¹⁸ B | 2020s の全球データ議論単位 |
| zettabyte | ZB | ゼタバイト | 10²¹ B | インターネット全体級 |
| yottabyte | YB | ヨタバイト | 10²⁴ B | 次の桁 |
| ronnabyte | RB | ロンナバイト | 10²⁷ B | 2022〜 SI接頭語 |
| quettabyte | QB | クエタバイト | 10³⁰ B | 2022〜 SI接頭語 |
6.3 二進接頭語（IEC・1024倍）
メモリ・OS・厳密な計算機科学で推奨される表記（1 KiB = 1024 B = 2¹⁰ B）。
| 単位名 | 記号 | カタカナ | バイト数 | 2の累乗 |
|---|---|---|---|---|
| kibibyte | KiB | キビバイト | 1024 B | 2¹⁰ |
| mebibyte | MiB | メビバイト | 1024² B | 2²⁰ |
| gibibyte | GiB | ギビバイト | 1024³ B | 2³⁰ |
| tebibyte | TiB | テビバイト | 1024⁴ B | 2⁴⁰ |
| pebibyte | PiB | ペビバイト | 1024⁵ B | 2⁵⁰ |
| exbibyte | EiB | エクスビバイト | 1024⁶ B | 2⁶⁰ |
| zebibyte | ZiB | ゼビバイト | 1024⁷ B | 2⁷⁰ |
| yobibyte | YiB | ヨビバイト | 1024⁸ B | 2⁸⁰ |
関連: 歴史を形作る数の大きさ、小ささ、コンピュテーションの規模
まとめ
- 日常・工業では：メートル（m）、センチメートル（cm）、ミリメートル（mm）、キロメートル（km）
- 科学・物理では：ナノメートル（nm）、フェムトメートル（fm）、ボーア半径、プランク長
- 天文学では：光年（ly）、天文単位（au）、パーセク（pc）
- 歴史的には：尺、キュビット、里、リーグなど
- 情報量では：bit / byte、十進の kB〜QB、二進の KiB〜YiB
長さの単位は、用途によって適したものが選ばれます。特に**量子レベル（ヨクトメートル以下）や宇宙レベル（メガパーセク以上）**では、通常の単位とは異なるスケールが用いられます。