単位変換ツール
すべての単位
- nmナノメートル
10,000,000- µmマイクロメートル
10,000- mmミリメートル
10- cmセンチメートル
1- mメートル
0.01- kmキロメートル
0.00001- inインチ
0.393700787402- ftフィート
0.0328083989501- ydヤード
0.0109361329834- miマイル
0.00000621371192237- nmi海里
0.00000539956803456
入力した内容が保存・記録・共有されることはありません。
長さ、重さ、温度、面積、体積、速度、データ量、時間について、メートル法とヤード・ポンド法の間で変換できます。すべて定義どおりの正確な換算係数で計算するため、浮動小数点による誤差が入りません。
使い方
- 種類を選び、変換元と変換先の単位を指定します。
- 値を入力すると、結果とほかのすべての単位が即座に更新されます。
- 入れ替えボタンで変換の向きを反転できます。
換算係数の出どころ
メートル法とヤード・ポンド法の換算のほとんどは、実は厳密な値です。近似値だと思っている人は驚くかもしれません。1959年の国際ヤード・ポンド協定以降、1インチはちょうど25.4ミリメートル、1ポンドはちょうど0.45359237キログラムと定義されています。これらは測定値ではなく定義なので、換算には誤差がまったくありません。
メートル法側はSI基本単位に基づいており、2019年以降はすべてが人工物ではなく物理定数から定義されています。キログラムはプランク定数から、メートルは光の速さからです。実際には、ここでの長さ、質量、体積のカテゴリーのすべての係数が、厳密にわかっている有理数だということです。
例外は、そもそも厳密に定義されたことのない単位で、代表的なのが暦の時間です。1か月には決まった長さがないので、365.25日のユリウス年の12分の1、約30.44日を使っています。月や年の換算は平均値として扱ってください。
厳密値と丸めた値
係数が厳密なので、計算も厳密にできます。ここでの換算は有理数として計算し、最後の最後に1回だけ丸めるので、1インチは2.5399999999999996ではなく2.54センチメートルとして返ります。
こうした端数は、それを表示するツールのバグではありません。0.0254を2進数の浮動小数点数として格納すると起きる現象で、3分の1が10進数で正確に表せないのと同じく、0.0254は2進数で正確に表せないのです。誤差はごく小さく、たいていは無害です。表示すると目に見えるようになり、換算を連鎖させると積み重なります。メートルからフィート、インチ、ミリメートルへと浮動小数点数で変換していくと、各段階で少しずつずれていきます。
各結果には厳密値か丸めた値かを表示しているので、どちらを見ているのかわかります。温度だけは演算そのものが異なるカテゴリーです。目盛りのゼロ点がそれぞれ違うため、換算には係数だけでなくオフセットも必要です。セ氏20度がセ氏10度の2倍暖かいわけではなく、ケルビンで考える場合を除いて温度の比に意味がないのはこのためです。
思っているのとは違う単位
最大の落とし穴は液量です。米国のガロンは3.785リットル、英国のガロンは4.546リットルで、約20%大きくなります。パイントは大きさだけでなく構成も違います。英国のパイントは20液量オンス、米国のパイントは16液量オンスで、しかも液量オンス自体の大きさも異なります。どちらのつもりかを推測するのではなく、ここでは両方の体系を別々に載せています。レシピ、特に古い英米の料理本が被害に遭いやすい例です。
質量にも独自の罠があります。貴金属に使われるトロイオンスは約31.1グラムで、通常の常衡オンスの28.35グラムより重くなります。トンは3種類あります。2,000ポンドの米国ショートトン、2,240ポンドの英国ロングトン、1,000キログラムのメートルトンで、どれも単に「トン」と書かれることがあります。
長さでは、米国測量フィートが国際フィートよりごくわずかに長く、2022年末に正式に廃止されましたが、長い距離では差が効いてくる古い土地記録には今も残っています。海里はちょうど1,852メートルで法定マイルとは無関係、ノットは1時間あたり1海里です。
10進と2進のデータ単位
キロバイトは1,000バイト、キビバイトは1,024バイトです。ドライブが箱の表示より小さく見えるのは、同じマシン上でこの2つの慣習が両方使われているからです。
ストレージメーカーは10進の接頭辞を使うので、1TBのドライブは1,000,000,000,000バイトを保持し、表示に偽りはありません。一方、OSは歴史的に2進の単位で数えながら10進の名前で表示してきたため、同じドライブが931GiBの意味で931GBと表示されます。何も失われてはおらず、1,024単位で数えているだけです。macOSは何年も前に10進での表示に切り替えたので、同じドライブでもMacとWindowsで表示が異なります。
KiB、MiB、GiB、TiBといったIEC接頭辞は、どちらの意味かをはっきりさせるためにあり、ここでは両方を使えます。覚えておきたい習慣が2つあります。メモリはアドレス線の性質上2のべき乗が自然なので常に2進です。一方、ネットワークの速度は10進で、バイトではなくビットで測ります。そのため100Mbpsの回線で転送できるのは、オーバーヘッドを除く前の段階で最大でも毎秒約12.5MBです。
2019年のSI再定義で何が変わったのか
2019年まで、キログラムはパリ近郊の金庫に収められた白金イリジウム製の分銅そのものであり、世界中のほかのすべてのキログラムはそれとの比較によって定義されていました。問題は、その分銅が変化してしまうことでした。各国の計量機関に配られた複製は、1世紀のあいだに原器から数十マイクログラムずれてしまい、しかもどちらが変わったのかを判定する手段がありませんでした。
再定義ではプランク定数の値を厳密に固定し、そこからキログラムを導くようにしました。これによって単位は、人工物との比較ではなく、適切な装置さえあれば誰でも再現できるものになりました。メートルはすでに1983年から光速をもとに定義されており、秒は1967年からセシウムの遷移をもとに定義されています。
日常的な単位換算において、この変更で数値が変わることはありません。それでも重要なのは、これによって体系全体が定義上、自己完結的かつ厳密になるからです。ここで使われる換算係数が誤差付きの測定値ではなく、正確に知られた有理数であるのは、そのおかげです。
有効数字と、誠実な丸め方
換算によって、入力になかった精度を付け足すことはできません。ある長さを1メートル単位で測って5メートルだったのに、16.404199475065617フィートと報告すれば、実際の測定より1億倍も精密に測ったかのように見せてしまいます。計算の途中で桁を保持するのは正しいのですが、それをすべて表示するのは正しくありません。
科学の世界での慣習は、入力が持っていた有効数字の桁数を保ち、丸めは各段階ではなく最後に一度だけ行うことです。早い段階で丸めると誤差が積み重なります。丸めて換算し、また丸めて換算した値は、誰も意図していなかった許容範囲をはるかに超えてずれていくことがあります。
どの桁まで残すかは数学の問題ではなく、その測定に対する判断の問題です。だからこそここでは結果を厳密に計算したうえで、決まった桁数で打ち切るのではなく、厳密値なのか丸めた値なのかを明示しています。残すべき桁数は、あなたの入力が裏づける範囲です。
単位の取り違えが大事故になったとき
1999年にマーズ・クライメイト・オービターが失われたのは、あるチームが推力積のデータをポンド重秒で提供していたのに対し、航法ソフトウェアがニュートン秒を前提にしていたためです。探査機は予定よりはるかに低い高度で火星に接近し、空中分解しました。損失は約1億2500万ドルで、原因は計算ミスではなく、単位が明示されずに暗黙の前提となっていたインターフェースにありました。
1983年には、エア・カナダのボーイング767が上空で燃料切れを起こしました。航空会社がメートル法へ移行する途中で、搭載量がポンドで計算され、必要な燃料のおよそ半分しか積まれていなかったのです。機体はエンジンが停止した状態で、使われていない滑走路に着陸しました。死者は出ませんでしたが、それは主に乗員の技量と幸運によるものでした。
この2つの事故が教えることは同じで、しかも実践するのは簡単です。単位を変数名に、列名に、APIのフィールド名に、そしてラベルに書き込むことです。timeout ではなく timeout_ms、weight ではなく weight_kg とするのです。コメントの中や誰かの記憶の中にしか存在しない単位は、いつか必ず取り違えられます。
温度だけは他と振る舞いが違う
ここにあるほかの換算はすべて掛け算です。ところが温度には加算のオフセットも必要です。目盛りごとにゼロ点が違うからで、このたった一つの事実が温度にまつわる誤りの大半を生み出しています。摂氏20度は摂氏10度の2倍暖かいわけではありません。比を取ることに意味があるのは、ゼロが絶対零度であるケルビンで扱う場合だけです。
つまずきやすいのは、温度そのものと温度の差の区別です。20 °C という測定値は 68 °F ですが、20 °C の上昇は 36 °F の上昇です。差にはオフセットを適用せず、倍率だけを掛けるからです。公差や勾配、1時間あたりの変化率など、変化を表すものはすべて後者の規則に従います。
絶対零度は実在する下限です。-273.15 °C、0 K、-459.67 °F がそれにあたります。これを下回る値が出たなら、それはとても冷たい結果ではなく誤りです。このコンバーターがそうした値を返さずに拒否するのは、そのためです。
マーケティングとエンジニアリングで食い違う単位
1 TB と表示されたドライブには 1,000,000,000,000 バイトが入ります。これは10進の使い方として誠実です。ところが Windows はこれを 931 GB と表示します。1,024 を単位として数えながら、名称は10進のものを使っているからで、同じドライブが箱の表示とOSの表示のあいだで容量の7%を失ったように見えます。何も消えてはおらず、2つの慣習が同時に使われているだけです。macOS は何年も前に10進表示へ切り替えており、同じドライブの数値が両者で異なるのはそのためです。
ネットワーク速度は、バイトではなくビットで測られることでもう一段の混乱を加えます。100 Mbps の回線が転送できるのは、プロトコルのオーバーヘッドを差し引く前でもせいぜい毎秒 12.5 MB 程度で、ギガビット回線でも実際には毎秒 118 MB あたりが上限です。違いは小文字の b だけですが、その差は8倍です。
メモリーは常に2進法です。アドレス線の都合で2のべき乗が自然だからで、16 GB のモジュールは本当に 16 GiB あります。KiB、MiB、GiB といった IEC 接頭辞は、どちらの慣習を指しているのかを明示するために存在します。ドキュメントでこれらを使えば、そうしなければ永遠に蒸し返される議論をひとつ消せます。
よくある質問
- 他の変換ツールで 2.54 ではなく 2.5399999999999996 と表示されるのはなぜですか？
- 浮動小数点で計算しているためです。0.0254 は浮動小数点では正確に表せません。本ツールは正確な分数で計算し、最後に一度だけ丸めるため、1インチは 2.54 cm と表示されます。結果ごとに「正確」か「四捨五入」かを明示しています。
- 米ガロンと英ガロンは同じですか？
- いいえ、差はかなり大きく、米ガロンは 3.785 L、英（帝国）ガロンは 4.546 L で約20％違います。パイントや液量オンスも異なり、英パイントは20液量オンス、米パイントは16液量オンスです。本ツールではどちらか一方を勝手に選ばず、両方を別々に用意しています。
- 1 TB のドライブが 931 GB と表示されるのはなぜですか？
- 数え方が違うためです。ドライブメーカーは10進接頭辞を使い、1 TB は 1,000,000,000,000 バイトです。OS は同じ容量を1024進法の単位で表示しており、これは正しくは GiB と書きます。1 TB は 931.32 GiB であり、容量が消えたわけではなく、同じ容量に別のラベルが付いているだけです。本ツールでは両方の単位を使えます。
- 温度だけ扱いが違うのはなぜですか？
- 温度の目盛りはゼロ点を共有していないためです。長さの変換は掛け算ひとつで済みますが、摂氏0度はケルビンでは273.15なので、係数に加えてオフセットが必要になります。摂氏20度が摂氏10度の「2倍の暖かさ」ではないのも同じ理由で、掛け算だけの変換ツールは華氏を間違えます。
- ここでの「月」や「年」はどれくらいの長さですか？
- 年はユリウス年の365.25日、月はその12分の1で約30.44日として計算しています。暦の月は28日から31日まで幅があり、どちらも唯一の正しい定義があるわけではないため、月や年の変換は正確な答えではなく平均値としてお考えください。
- 入力した内容はサーバーに送信されますか？
- いいえ。変換はブラウザ内で実行され、入力内容が保存・記録・共有されることはありません。
最終更新:
操作手順、期待した結果、実際の結果を記載してください。秘密情報や個人情報は削除してください。