Fermi acceleration
फर्मी त्वरण, जिसे कभी-कभी विसरण शॉक त्वरण (फर्मी त्वरण का एक उपवर्ग) के रूप में संदर्भित किया जाता है, वह त्वरण है जो आवेशित कणों को बार-बार परावर्तित होने पर होता है, आमतौर पर एक चुंबकीय दर्पण द्वारा (त्वरण के केंद्रापसारक तंत्र को भी देखें)। इसका नाम भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी से लिया गया है जिन्होंने पहली बार तंत्र का प्रस्ताव रखा था। इसे प्राथमिक तंत्र माना जाता है जिसके द्वारा कण खगोलीय भौतिक आघात तरंगों में गैर-तापीय ऊर्जा प्राप्त करते हैं। यह कई खगोलीय भौतिक मॉडल में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, मुख्य रूप से सौर ज्वाला और सुपरनोवा अवशेषों सहित झटकों में। फर्मी त्वरण दो प्रकार के होते हैंः प्रथम क्रम का फर्मी त्वरण (झटकों में) और द्वितीय क्रम का फर्मी त्वरण (गतिशील चुंबकीय गैस बादलों के वातावरण में)। दोनों ही मामलों में तंत्र के प्रभावी होने के लिए पर्यावरण को टकराव रहित होना पड़ता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि फर्मी त्वरण केवल तापीय ऊर्जा से अधिक ऊर्जा वाले कणों पर लागू होता है, और आसपास के कणों के साथ लगातार टकराव से गंभीर ऊर्जा हानि होगी और इसके परिणामस्वरूप कोई त्वरण नहीं होगा। प्रथम क्रम फर्मी त्वरण शॉक तरंगों में आम तौर पर उनके पहले और बाद दोनों में गतिशील चुंबकीय समरूपता होती है। आघात तरंग (ऊपर से नीचे की ओर) के माध्यम से यात्रा करने वाले एक आवेशित कण के मामले पर विचार करें। यदि यह चुंबकीय क्षेत्र में एक गतिशील परिवर्तन का सामना करता है, तो यह बढ़े हुए वेग पर सदमे (नीचे की ओर से ऊपर की ओर) के माध्यम से इसे वापस प्रतिबिंबित कर सकता है। यदि इसी तरह की प्रक्रिया ऊपर की ओर होती है, तो कण फिर से ऊर्जा प्राप्त करेगा। ये कई प्रतिबिंब इसकी ऊर्जा को बहुत बढ़ाते हैं। इस प्रक्रिया से गुजरने वाले कई कणों का परिणामी ऊर्जा वर्णक्रम (यह मानते हुए कि वे आघात की संरचना को प्रभावित नहीं करते हैं) एक शक्ति नियम बन जाता हैः जहां वर्णक्रमीय सूचकांक, गैर-सापेक्ष आघातों के लिए, केवल आघात के संपीड़न अनुपात पर निर्भर करता है। "प्रथम क्रम" शब्द इस तथ्य से आता है कि प्रति आघात पार करने पर ऊर्जा लाभ, प्रकाश की गति से विभाजित आघात के वेग के समानुपाती होता है। इंजेक्शन की समस्या प्रथम क्रम फर्मी प्रक्रियाओं का एक रहस्य इंजेक्शन की समस्या है। आघात के वातावरण में, केवल ऊर्जा वाले कण जो तापीय ऊर्जा से बहुत अधिक (कम से कम कुछ का एक कारक) आघात को पार कर सकते हैं और त्वरण के 'खेल में प्रवेश' कर सकते हैं। वर्तमान में यह स्पष्ट नहीं है कि किस तंत्र के कारण कणों में शुरू में ऐसा करने के लिए पर्याप्त उच्च ऊर्जा होती है। द्वितीय क्रम फर्मी त्वरण यादृच्छिक रूप से चलने वाले "चुंबकीय दर्पणों" की उपस्थिति में एक आवेशित कण की गति के दौरान प्राप्त ऊर्जा की मात्रा से संबंधित है। इसलिए, यदि चुंबकीय दर्पण कण की ओर बढ़ रहा है, तो प्रतिबिंब पर कण अधिक ऊर्जा के साथ समाप्त हो जाएगा। यदि दर्पण कम हो रहा है तो इसके विपरीत होता है। इस धारणा का उपयोग फर्मी (1949) द्वारा ब्रह्मांडीय किरणों के निर्माण के तरीके की व्याख्या करने के लिए किया गया था। इस मामले में चुंबकीय दर्पण एक गतिशील अंतरतारकीय चुंबकीय बादल है। एक यादृच्छिक गति वातावरण में, फर्मी ने तर्क दिया, एक आमने-सामने की टक्कर की संभावना एक सिर-पूंछ की टक्कर से अधिक है, इसलिए कणों को औसतन तेज किया जाएगा। इस यादृच्छिक प्रक्रिया को अब द्वितीय क्रम फर्मी त्वरण कहा जाता है, क्योंकि प्रति उछाल औसत ऊर्जा लाभ दर्पण वेग वर्ग पर निर्भर करता है। हालाँकि, इस भौतिक व्यवस्था से प्रत्याशित परिणामी ऊर्जा स्पेक्ट्रम सार्वभौमिक नहीं है जैसा कि फैलाने वाले आघात त्वरण के मामले में होता है। फर्मी-उलम मॉडल फर्मी चमक संदर्भ भी देखें बाहरी लिंक फर्मी त्वरण पर डेविड डार्लिंग का लेख रीगर, बॉश-रेमन और डफीः खगोलीय विमानों में फर्मी त्वरण। Astrophys.Space विज्ञान। 309:119-125 (2007) संलयन शक्ति गतिशीलता (यांत्रिकी) ब्रह्मांडीय किरणों का त्वरण