第177章 虫洞（1 / 2）

时空洞（Wormhole）又称爱因斯坦－罗森桥，也译作蛀孔。是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念，1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

由阿尔伯特·爱因斯坦提出该理论。简单地说，“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的开启。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，所以也叫“灰道“。

理论上，虫洞是连结两个遥远时空的空间隧道，就像是大海里面的漩涡，是无处不在但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样，能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开，也有人假设如果存在一种叫做幻影物质（Phantommatter）的奇异物质的话，因为其同时具有正能量和负质量，因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。

迄今为止，科学家们还没有观察到虫洞存在的证据。为了与其他种类的虫洞进行区分，一般通俗所称“虫洞”应被称为“时空洞”。

虫洞——摆脱时空限制，宇宙三大神奇天体之一

爱因斯坦的伟大预言，利用虫洞来穿越，是否真的可以实现？

“虫洞”的概念最早于1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆提出，并于1935年由爱因斯坦及纳森·罗森加以完善，因此，“虫洞”又被称作“爱因斯坦—罗森桥”。一般情况下，人们口中的“虫洞”是“时空虫洞”的简称，它被认为是宇宙中可能存在的“捷径”，物体通过这条捷径可以在瞬间进行时空转移。但爱因斯坦本人并不认为“虫洞”是客观存在的，所以，“虫洞”在后来的几十年中，都被认为只是个“数学伎俩”。

1962年，罗伯特.富勒和约翰.惠勒发表论文证明如果虫洞连接同一宇宙的两个部分，那么这类虫洞是不稳定的。1963年，新西兰数学家罗伊·克尔提出假设，使得“虫洞”的存在重新获得了理论支持。和人类一样，恒星也会经历生老病死的过程，克尔认为，如果恒星在接近死亡时能够保持旋转，就会形成我们在电影中看到的“动态黑洞”。当我们像电影中那样沿着旋转轴心将物体发射进入后，若是能够突破黑洞中心的重力场极限，就会进入所谓的“镜像宇宙”。《星际穿越》中的宇航员库珀在黑洞中所处的“超维度”空间，其实就可以被看作是对“镜像宇宙”的一种解读。从宇宙进入“镜像宇宙”，本身就是一次“时空穿越”。

“银河系虫洞说”源自在暗物质研究上取得的突破。暗物质是指不与电磁力产生作用、无法通过电磁波的观测进行研究的物质。与“虫洞”不同的是，人们已经通过引力效应证实了宇宙中有大量暗物质存在。的里雅斯特国际高等研究院课题组在2013年绘制了一份非常详细的银河系暗物质分布图，将其与最新研究得出的宇宙大爆炸模型结合后，发现银河系中不仅具备存在“虫洞”的条件，甚至整个银河系都可能是个巨大的“虫洞”。

按照意大利天体物理学家保罗·萨鲁奇等人建立的理论模型来看，这样的假设确实有可能得到证实，而其更大的意义在于，它将促使科学家对暗物质研究进行“更为准确的重新思考”：暗物质是否就是“另一个维度”的存在？或者，它本身就是一个星际交通的运输系统？

“虫洞说”目前仍是一种假设，但科学的进步离不开大胆的假设。人们一度认为物质的最小组成单位是原子，后来又发现了中子和质子。同样，长久以来，人类也曾认为宇宙是由物质构成的，但暗物质的存在推翻了这一结论。科学假设的意义，就在于摆脱现有束缚，通过不断地自我否定和怀疑，推进人类对宇宙的了解和自身的进步。正如萨鲁奇所言：“在任何情况下，我们都需要问自己，那到底是什么？”

虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。理论物理学家在分析白洞解的时候，通过一个阿尔伯特·爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空自身可以不是平坦的。如果恒星形成了黑洞，那么时空在史瓦西半径，也就是视界的地方与原来的时空垂直。在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着黑洞。

视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那里产生一个洞。这个洞可以是黑洞，也可以是白洞。而这个弯曲的视界，就叫做史瓦西喉，它就是一种特定的虫洞。

自从在史瓦西解中发现了虫洞，物理学家们就开始对虫洞的性质发生了兴趣。

虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间通过这个虫洞（即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去。

虫洞还可以在宇宙的正常时空中显现，成为一个突然出现的超时空。理论推出的虫洞还有许多特性，限于篇幅，这里不再赘述。

总之，我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少，它们还是神秘的东西，很多问题仍需要进一步探讨。天文学家已经间接地找到了黑洞，但白洞、虫洞并未真正发现，还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。

宇宙中，“宇宙项”几乎为零。所谓的宇宙项也称为“真空的能量”，在没有物质的空间中，能量也同样存在。

在其内部，这是由爱因斯坦所导入的。宇宙初期的膨胀宇宙，宇宙项是必须的，而且，在基本粒子论里，也认为真空中的能量是自然呈现的。那么，为何宇宙的宇宙项变为零呢？柯尔曼说明：在爆炸以前的初期宇宙中，虫洞连接着很多的宇宙，很巧妙地将宇宙项的大小调整为零。结果，由一个宇宙可能产生另一个宇宙，而且，宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴，它们可通往一个宇宙的过去及未来，或其他的宇宙。

即使虫洞存在并且是稳定的，穿过它们也是十分不愉快的。贯穿虫洞的辐射（来自附近的恒星，宇宙的微波背景等等）将蓝移到非常高的频率。当你试着穿越虫洞时，你将被这些X射线和伽玛射线烤焦。虫洞的出现，几乎可以说是和黑洞同时的。

如果你于12：00站在虫洞的一端(入口)，你就会于12：00从虫洞的另一端(出口)出来。

虫洞(Wormhole)，又称爱因斯坦-罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。

虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。物理学家在分析白洞解的时候，通过一个阿尔伯特?爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空自身可以不是平坦的。在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着黑洞视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合。

虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。在这里，虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥，物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即阿尔伯特?爱因斯坦—罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去。

虫洞可以作为一个超时空管道还可在宇宙的正常时空中显现。

虫洞没有视界，它只有一个和外界的分界面，虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接，在这里时空曲率并不是无限大，因而我们可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力摧毁。

黑洞、白洞、虫洞仍然是当前宇宙学中“时空与引力篇章”的悬而未解之谜。黑洞是否真实存在，科学家们也只是得到了一些间接的旁证。当前的观测及理论也给天文学和物理学提出了许多新问题，例如，一颗能形成黑洞的冷恒星，当它坍缩时，其密度已然会超过原子核、核子、中子……，如果再继续坍缩下去，中子也可能被压碎。那么，黑洞中的物质基元究竟是什么呢？有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢？如果没有斥力，那么黑洞将无限地坍缩下去，直到体积无穷小，密度无穷大，内部压力也无穷大，而这却是物理学理论所不允许的。

如今的宇宙中，“宇宙项”几乎为零。

虫洞的自然产生机制有两种：

其一，是黑洞的强大引力能。

其二，是克尔黑洞的快速旋转，其伦斯——梯林效应将黑洞周围的能层中的时空撕开一些小口子。这些小口子在引力能和旋转能的作用下被击穿，成为一些十分小的虫洞。这些虫洞在黑洞引力能的作用下，可以确定它们的出口在那里，但是还不可能完全完成，因为量子理论和相对论还没有完全结合。

想象中的虫洞

虫洞的出现，几乎可以说是和黑洞同时的。

虫洞在史瓦西解中第一次出现，是当物理学家们想到了白洞的时候。他们通过一个爱因斯坦的思想实验，发现时空可以不是平坦的，而是弯曲的。

我们先来看一个虫洞的经典作，将物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即爱因斯坦—罗森桥）被传送到这个白洞的所在，并且被辐射出去。

当然，前面说的仅仅是虫洞作为一个黑洞和白洞之间传送物质的道路，但是虫洞的作用远不只如此。

黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接，当然，这种连接无论是如何的加强它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”，但有的人说白洞与黑洞中的碳微子互相湮灭能产生无穷大的能量时时空扭曲，从而使人类“越狱，举个例子：一个大力士被关在牢笼中，他有几种方法可以逃脱出去：1.把牢门掰弯，2.或者绝食使自己变成瘦子，从而逃出牢门。”虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具，它还在宇宙的正常时空中出现，成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道，

虫洞没有视界，因而我们可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力所毁。

虫洞或许可以从一个有限时间传送到一个无限时间点上，或许就联系着现在与未来！