The spatial and temporal scales of astrophysical phenomena are typically 10–20 orders of magnitude greater than those of laboratory experiments intended to simulate them. Accordingly, the issue of similarity between the astrophysical phenomenon and its laboratory counterpart becomes quite important. Note also that in astrophysics, one is often dealing with highly dynamical systems, where orders of magnitude variation of the parameters of interest occurs over the duration of an event. In this regard, the similarity problem is more challenging than, say, the familiar problem of establishing a scaling law for the energy confinement time in a steady-state fusion device. We concentrate on astrophysical phenomena which can be reasonably well described by magnetohydrodynamic equations (like, e.g. propagation of the supernova (SN) shock through the progenitor star, and interaction of SN ejecta with an ambient plasma) and formulate a broad class of similarities that can be applied to them. We discuss issues of scalability in situations where the transition to turbulent flows occurs and present the corresponding constraints. We illustrate the general principles by describing several laboratory experiments carried out in a scaled fashion. Discussion of the possibility of scalable experiments directed towards studies of photo-evaporated molecular clouds (thought to be `star nurseries') is presented. An emphasis on the potential role of random magnetic fields is made. A concept of an experiment to generate magnetized jets in Z-pinch devices is presented.
天体物理学的現象の空間的・時間的スケールは、通常、それらをシミュレートすることを目的とした実験室実験のスケールよりも10～20桁大きい。したがって、天体物理学的現象とその実験室対応物との間の相似性の問題は極めて重要となる。また、天体物理学では、事象の発生中に注目するパラメータが桁違いに変動するような、高度に動的な系を扱うことが多い。この点において、相似性の問題は、例えば定常状態の核融合プラズマにおけるエネルギー閉じ込め時間のスケーリング則を確立するような、馴染み深い問題よりもはるかに困難である。我々は、磁気流体力学方程式によって合理的に記述できる天体物理学的現象（例えば、超新星爆発の衝撃波が親星を伝播する過程や、超新星残骸が周囲のプラズマと相互作用する過程）に焦点を当て、それらに適用可能な広範な相似則を定式化する。さらに、流れが乱流へ遷移する状況におけるスケーリングの課題について議論し、対応する制約条件を示す。また、スケーリングされた実験室実験をいくつか紹介し、一般的な原理を具体例で説明する。さらに、「星のゆりかご」と考えられている光蒸発分子雲を対象としたスケーリング可能な実験の可能性についても議論する。最後に、Zピンチ装置を用いて磁化ジェットを生成する実験の構想を提示し、ランダム磁場の潜在的な役割に特に注目する。