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想象宇宙中充满了被称为黑洞的宇宙吸尘器。通常，我们认为它们拥有一个被称为“奇点”的恐怖中心，那是一个密度无限大、物理定律失效的点。但如果这个中心不是一个破碎的点，而是一条平滑的隧道呢？这就是本文探讨的理论模型——辛普森 - 维瑟时空（Simpson–Visser spacetime）背后的思想。
将标准黑洞想象成一个越来越窄的漏斗，直到收缩成一个尖锐且不可能存在的点。而辛普森 - 维瑟模型则像一个漏斗，它收窄至一条平滑、圆润的隧道（称为“喉部”），然后在另一侧再次张开。之所以被称为“黑洞反弹”，是因为宇宙并非将一切压碎成奇点，而是将路径“反弹”出去。
以下是作者发现的关于恒星在这些宇宙隧道附近行为的简要解释：
1. 宇宙拉伸机（潮汐力）
当恒星靠近黑洞时，靠近黑洞一侧的引力远强于远离一侧的引力。这种差异就像一只巨大的宇宙之手将恒星撕裂。这被称为潮汐力。
- 类比：想象你拿着一块太妃糖。如果你拉扯两端，它会拉伸。如果你拉得足够用力，它就会断裂。它断裂的点就是洛希极限。
- 发现：在普通黑洞中，随着你越靠近中心，这种拉伸会变得无限强。但在辛普森 - 维瑟模型中，由于中心是一条平滑的隧道，拉伸力并不会趋向无穷大。事实上，它甚至可能反转！引力不再仅仅是拉伸恒星，而是开始像温柔的拥抱一样从侧面挤压它，然后才可能再次将其拉伸。
2. 观察者效应：静止不动与坠入其中
论文指出，根据你如何观察恒星，会存在一个有趣的差异。
- 静态观察者：想象一台摄像机悬停在太空中，利用强大的火箭推进器保持在同一位置。从这个视角看，力的表现是一种样子。
- 自由落体观察者：现在想象一台摄像机像跳伞者一样自由落入黑洞。
- 转折：对于普通黑洞，两台摄像机看到的拉伸是相同的。但对于这种“反弹”黑洞，下落的摄像机看到的情况则不同。这种“挤压”（横向力）取决于摄像机下落的速度。下落得越快，这种“挤压”效应开始发生的距离中心就越远。这就像你下落的速度改变了你所经历的引力场的形状。
3. “洛希极限”游戏
作者计算了三种类型恒星的洛希极限（即“断裂点”）：
- 中子星：密度极高，就像一块重达十亿吨的方糖。它们非常坚固。
- 白矮星：密度高，但不如中子星坚固。
- 类太阳恒星：巨大、蓬松，容易被撕裂。
重大发现：
“平滑隧道”参数（我们称之为黑洞的“反弹性”）就像一面盾牌。
- 如果黑洞“反弹性”足够强（拥有较大的隧道），潮汐力会变得如此微弱，以至于根本无法将恒星撕裂。恒星可能会直接穿过事件视界进入隧道，而永远不会被撕成碎片。
- 对于超大质量黑洞（如位于星系中心的 M87和 Sgr A），作者发现，如果“反弹性”很高，恒星会在有机会破碎之前就被整个吞没。这种破坏发生在“视界”（不归点）内部，使得外部宇宙无法看到。
4. 动态之舞（仿射模型）
为了使数学模型更现实，作者没有将恒星视为刚性球体，而是使用了一个将恒星视为果冻块的模型。
- 发生了什么：当这颗“果冻恒星”向隧道坠落时，它并没有仅仅被拉伸成一根长长的面条（意大利面化）。
- 惊喜：由于隧道独特的几何结构，恒星会先从侧面被挤压，然后，当它非常接近隧道时，它实际上会反弹并横向拉伸。这就像恒星被一只手挤压，然后手突然松开，并以不同的方向将其拉开。
- 结果：对于落入这些“反弹”黑洞的恒星，“果冻”往往能完好无损地幸存下来，或者至少不像在普通黑洞附近那样被猛烈地撕裂。
总结
这篇论文表明，如果黑洞实际上是这些“反弹”隧道而不是奇点，那么它们对坠落的恒星要温和得多。
- 标准黑洞：如果黑洞不是过于巨大，它们会在事件视界之外猛烈地撕裂恒星。
- 辛普森 - 维瑟“反弹”黑洞：可以起到保护盾的作用。它们可以将撕裂力削弱到如此程度，以至于恒星可能在从未被撕裂的情况下落入黑洞内部，或者以我们在普通黑洞中看不到的奇怪横向方式被拉伸。
作者得出结论，通过观察恒星在黑洞附近是被撕裂（还是未被撕裂），我们或许能够判断这些“反弹”隧道是否真实存在于我们的宇宙中。
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