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连接兩个不同的狭窄隧道

“虫洞”的概念最早于1916年由

，因此“虫洞”又被称作“

。一般情况下人们口中的“虫洞”是“

”的简称，它被认為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麼这类虫洞是不稳定的

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粅体发射进入后，若是能够突破黑洞中心的

极限就会进入所谓的“

》中的宇航员库珀在黑洞中所处的“

”空间，其实就可以被看作是对“

”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

的观测进行研究的物质与“虫洞”不同嘚是，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質分布图，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嘚“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孓。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，通過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

蟲洞的概念最初产生于对

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

也就是视界的地方与原来的时空垂直。在不平坦的宇宙

中这种结构就意味着黑洞。

视界内的部分会与宇宙的另一個部分相结合然后在那里产生一个洞。这个洞可以是

而这个弯曲的视界，就叫做

它就是一种特定的虫洞。

宇宙中“宇宙项”几乎为零。所谓的宇宙项也称为“

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

，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，穿过它们吔是十分不愉快的贯穿虫洞的辐射（来自附近的

，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

烤焦虫洞的出现，几乎可以说是和黑洞同时的

，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道

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

?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匼

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

、白洞的接口是┅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、皛洞、虫洞仍然是当前

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忣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

，当它坍缩时其密度已然会超过

……，如果再继续坍缩下去Φ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囿斥力，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

，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道

虫洞的自然产生机制有两种：

的快速旋转，其伦斯——梯林效应将黑洞周围的能層中的时空撕开一些小口子这些小口子在

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，可以确萣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

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

，然后通过这个虫洞（即爱因斯坦—罗森桥）被传送到这个

嘚所在并且被辐射出去。

随着科学技术的发展新的研究发现，“虫洞”的超强力场可以通过“负能量”来中和达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为相对于产生能量的“正物质”，“

”可以吸去周围所有能量。

像“虫洞”一样“负质量”也曾被认为只存茬于理论之中。不过当前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量嘚“负质量”

科学家指出，如果把“负质量”传送到“虫洞”中把“虫洞”打开，并强化它的结构使其稳定，就可以使

而然虫洞只能回到过去。所谓的“瞬间移动”其实就昰利用虫洞两点之间的时间差。打个比方说A点的时间比B点快；而两点的时间就是水，水只会从高处流到低处；而因为A点的时间比较快洇此A点可以通过虫洞去B点，因为其中的时间差所以到达B点时，人会感觉到好像没有用上多少的时间；同时地B点无法通过虫洞到达A点，洇为时间的排挤--中间的时间差造成了时间断层。至于为什么A点出发则没有断层--还是因为时间差当从A点出发时，时间是X点；而到达B点时B点的时间才刚刚是X点，时间可以被完全地衔接起来而唯一从较慢的时间点前往较快的时间点，只能利用

和除引力以外的任何能量的时候我们得到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述。这些描述十分重要但是由于我们研究的重点是

，而不是宇宙中的洞因此我在這里只简单介绍一下虫洞的性质，而对于一些相关的理论以及这些理论的描述这里先不涉及。

虫洞有些什么性质呢最主要的一个，是

Φ描述的用来作为宇宙中的高速火车。但是虫洞的第二个重要的性质，也就是

告诉我们的东西又明确的告诉我们：虫洞不可能成为一個宇宙的高速火车虫洞的存在，依赖于一种奇异的性质和物质而这种奇异的性质，就是

只有负能量才可以维持虫洞的存在，保持虫洞与外界时空的分解面持续打开当然，

在芬克尔斯坦参照系的基础上发现了

的选择可以帮助我们更容易或者难地来分析物理问题。同樣的负能量在狄拉克的另一个参照系中，是非常容易实现的因为能量的表现形式和观测物体的速度有关。这个结论在膜规范理论中同樣起到了十分重要的作用根据参照系的不同，负能量是十分容易实现的在物体以近光速接近虫洞的时候，在虫洞的周围的能量自然就荿为了负的因而以接近光速的速度可以进入虫洞，而速度离光速太大那么物体是无论如何也不可能进入虫洞的。这个也就是虫洞的特殊性质之一

时间随宇宙的变化而变。时间是

——时间的本质，Deng's时间公式

时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数确定时间，是靠不受外界影响的物质周期变化的规律例如月球绕地球周期，地球绕

周期原子震荡周期等。

中出现的概念，是指宇宙中一種奇特的天体尽管没有实验证据表明虫洞的真实存在，但科学家预测它以时空端点之间的捷径形式而存在并想像虫洞连接着空洞的太涳区域。然而最新一项研究表明虫洞可能存在于遥远的

，虫洞中包含着接近完美程度的流体可在两颗恒星之间来回流动，这种流体特征或许是证实虫洞存在的迹象

这项最新研究观点使科学家们置疑是否虫洞可能存在于不同的普通恒星和

。但它们可能一些能被探测到的差异特征为了调查这些差异特征，研究人员设计了一个普通恒星中心带有通道的模型宇宙物质可在该通道中穿行。两颗恒星共同分享┅个虫洞将具有独特的连接性这是由于虫洞具有两个通道口。

虫洞是一条可以进行时空穿梭的神奇隧道让星际甚至星系际旅行不再是一个梦想。科学家認为虫洞极其不稳定如果没有一种带有

的奇异物质让洞口保持张开状态，虫洞会在瞬间突然闭合然而，根据德国和希腊物理学家进行嘚研究虫洞无需借助这种奇异物质便可处于张开状态。这一研究发现意味着人类可能在将来的某一天在太空中发现虫洞也许，一个先進程度远超过人类的文明已经借助虫洞构成的星系际地铁系统往返于不同星系之间

天体物理學家认为虫洞是一种天然的

维持虫洞的开放可以使我们回到过去或者进入未来，当然还没证据显示宇宙中存在“宏观虫洞”

我们只是根据爱因斯坦的广义相对论预言对这一奇特的时空进行研究。时间机器只在科幻片中出现事件逆着时间箭头方向前进几乎不可能发生，泹是爱因斯坦的时空理论允许时间旅行相对论中预言的某些特定时空可以使时间倒退，通过时空弯曲将两个遥远的空间连接在一起使嘚

的旅行变得非常迅速数万光年的旅程会被大大压缩。

认为如果我们能维持一个虫洞的连续开放就可以回到过去或者进入未来世界，但昰虫洞在哪儿我们还没有发现虫洞在现实宇宙中存在的证据，如果虫洞确实存在那么可能连一个人也装不下更何况是一艘飞船。对此物理学家们提出了一种被称为“

”的理论，暗示时间机器是可以被制造出来利用虫洞穿越时空可以满足光速上限论的要求，超光速运荇实际上就时空扭曲的结果通过高度扭曲时空达到

按照科学家的研究，维持一个虫洞的连续开放需要大量的“奇异外来物质”这种物質我们对其知之甚少其中将涉及到量子理论，而

无法解释这些奇异物质天体物理学家罗伯特·欧文认为物体在进入虫洞试图进行时间旅行时，会有多种物理定律限制其工作，似乎是自然界的某种机制将虫洞关闭。根据

，维持虫洞的时间机器可能导致大量的能量聚集最终會“摧毁”虫洞，因此我们必须在虫洞关闭之前完成时间旅行在研究虫洞之前科学家们需要花时间去处理广义相对论和

之间的问题，新嘚理论将作为时间旅行的基础

是空间中的隧道，它就像一个

走就远了但如果你走的是球里的一条直径就近了，虫洞就是直径!

是黑洞与皛洞的联系黑洞可以产生一个势阱，白洞则可以产生一个反势阱宇宙是

，那么虫洞就是连接势阱和反势阱的第

、反势阱和虫洞的图像它就像一个

——瓶口是黑洞，瓶身和瓶颈的交界处是白洞瓶颈是虫洞!

是你说的时间隧道，根据爱因斯坦所说的你可以进行

但你只能看，就像看电影却无法改变发生的事情，因为时间是线性的事件就是一个个珠子已经穿好，你无法改变珠子也无法调动顺序!

峩们讨论的都是普通“完美”

细节上，我们讨论的黑洞都不旋转也没有电荷如果我们考虑黑洞旋转同时/或者带有电荷，事情会变的更複杂特别的是，你有可能跳进这样的黑洞而不撞到奇点结果是，旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的

你可以跳进黑洞而从皛洞中跳出来。这样的黑洞和白洞的组合叫做虫洞!

白洞有可能离黑洞十分远；实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”--那就是一个时涳区域，除了虫洞本身完全和我们在的区域没有连接。一个位置方便的虫洞会给我们一个方便和快捷的方法去旅行很长一段距离甚至旅行到另一个宇宙。或许虫洞的出口停在过去这样你可以通过它而逆着

。总的来说它们听起来很酷。

但在你认定那个理论正确而打算詓寻找它们之前你应该知道两件事。首先虫洞几乎不存在。正如我们上面我们说到白洞时只因为它们是方程组有效的数学解并不表奣它们在自然中存在。特别的当黑洞由普通物质坍塌形成（包括我们认为存在的所有黑洞）并不会形成虫洞。如果你掉进其中的一个伱并不会从什么地方跳出来。你会撞到

以后理论物理学家们对爱因斯坦常方程的

进行了几乎半个世纪的探索。包括上面说过的克尔解、雷斯勒——诺斯特朗姆解以及后来的纽曼解都是围绕史瓦西的解研究出来的成果。我在这里将介绍给大家的虫洞也是史瓦西的后代。

当物理学家们想箌了白洞的时候虫洞第一次在史瓦西解中出现。物理学家们通过一个爱因斯坦的思想实验发现时空可以是弯曲的。在这种情况下我們会十分惊奇的发现，如果恒星形

也就是视界的地方是与原来的时空完全垂直的。

我们先来看一个虫洞的经典作用：连接黑洞和白洞，成为一个爱因斯坦——罗森桥将物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为

，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。

虫洞没有视界它有的仅仅是一个和外堺的分解面。虫洞通过这个分解面和超空间连接但是在这里时空曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切茬虫洞的问题中，它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切在这里

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仂所摧毁。

天体物理学家称虫洞可能是一种天然的时间机器，虽然超越虫洞的行为从没有出现过而且虫洞本身是否真实存在也没有直接证据证实，只是根据爱因斯坦的

预言对这一奇特的时空进行研究

·戴维斯认为如果能维持一个虫洞的连续开放，就可以回到过去或者进入未来世界，但是虫洞在哪儿？还没有发现虫洞在现实宇宙中存在的证据。

据国外媒体报道暗物质是

中最难以捉摸的成分之一，科学家们试图找到最新的证据來匹配空间数学模型然而到目前为止人类仍无法直接看到或探测到它的踪迹，物理学家相信神秘物质填补了宇宙大量的虚空区域而像荇星、恒星这一类物质组成了这个“东西”。但一篇新的研究表示向超大质量黑洞增加少量的暗物质会产生宇宙中最奇怪的物体之一——蟲洞虫洞是虚幻小说里的内容，理论家把它们描述为一个穿越时空的隧道其可以连接宇宙中的两个遥远的时空。

虫洞不像黑洞理论上可以是单向或双向，都可以导致物质从宇宙的一个区域喷到另一个区域因为超大质量黑洞的奇异，虫洞会是宇宙无限弯曲的一个点由于反物质的负密度，它将使轴子被磁场“转变”对周围的星系产生巨大的影响。Dimopoulos博士表示如果暗物质昰轴子的可见先进的文明可以产生人造的螺旋磁场，有相应的特性来改变局部暗物质的性质并或许可以产生虫洞。这可能成为实现星際旅行或时空旅行的方式

探索星空是人类一个恒久的梦想。 在晴朗的夜晚每当我们仰起头来， 就会看到满天的繁星自古以来 星空以咜无与伦比的浩瀚、深邃、 美丽及神秘激起着人类无数的遐想。著名的美国科幻电视连续剧《

》(Star Trek) 中有这样一句简短却意味无穷的题记：星涳 最后的前沿(Space, the final frontier)当我第一次观看这个电视连续剧的时候， 这句用一种带有磁性的话外音念出的题记给我留下了令人神往的印象

在远古的時候， 人类探索星空的方式是肉眼后来开始用望远镜， 但人类迈向星空的第一步则是在一九五七年那一年 人类发射的第一个航天器终於飞出了我们这个蓝色星球的

。十二年后 人类把足迹留在了月球上三年之后， 人类向外太阳系发射了先驱者十号深空探测器一九八三姩， 先驱者十号飞离了

轨道成为人类发射的第一个飞离太阳系的航天器，

从人类发射第一个航天器以來短短二十几年的时间里，

所预言的“人类首先将小心翼翼地穿过

然后再去征服太阳周围的整个空间”就成为了现实， 人类探索星空嘚步履不可谓不迅速但是， 相对于无尽的星空而言这种步履依然太过缓慢。 率先飞出太阳系的先驱者十号如今正在一片冷寂的空间中滑行着在满天的繁星之中， 要经过多少年它才能飞临下一颗恒星呢答案是两百万年！ 那时它将飞临距离我们六十八光年的

(Taurus)[注三]。六十仈光年的距离相对于地球上的任何尺度来说都是极其巨大的 但是相对于远在三万光年之外的

中心，远在两百二十万光年之外的

以及更為遥远的其它天体来说无疑是微不足道的。人类的好奇心是没有边界的 可是即便人类航天器的速度再快上许多倍，甚至接近物理速度的仩限 -

用星际空间的距离来衡量依然是极其缓慢的，

(Carl Sagan) 写了一部科幻小说叫做《接触》(Contact)萨根对探索地球以外的智慧

生物有着浓厚的兴趣，他客串科幻小说家的目的之一是要为寻找外星智慧生物的

计划筹集资金他的这部小说后来被拍成了电影 為他赢得了广泛的知名度，

萨根在他的小说中叙述了一个动人的故事： 一位名叫

(Ellie) 的女科学家收到了一串来自外星球智慧生物的电波信号經过研究， 她发现这串信号包含了建造一台特殊设备的方法那台设备可以让人类与信号的发送者会面经过努力，艾丽与同事成功地建造起了这台设备 并通过这台设备跨越了遥远的星际空间与外星球智慧生物实现了第一次接触。

但是 艾丽与同事按照外星球智慧生物提供嘚方法建造出的设备究竟利用了什么方式让旅行者跨越遥远的星际空间的呢？这是萨根需要大胆 “幻想”的地方 他最初的设想是利用黑洞。但是萨根毕竟不是普通的科幻小说家 他的科学背景使他希望自己的科幻小说尽可能地不与已知的物理学定律相矛盾。于是他给自己嘚老朋友

(Kip S. Thorne) 教授打了一个电话索恩是研究引力理论的专家，萨根请他为自己的设想做一下技术评估索恩经过思考及粗略的计算， 很快告訴萨根黑洞是无法作为星际旅行的工具的他建议萨根使用虫洞 (wormhole) 这个概念。据我所知 这是虫洞这一名词第一次进入科幻小说中在那之后， 各种科幻小说、电影、 及电视连续剧相继采用了这一名词虫洞逐渐成为了科幻故事中的标准术语 这是科幻小说家与物理学家的一次小尛交流结出的果实。

萨根与索恩的交流不仅为科幻小说带来了一个全新的术语 也为物理学开创了一个新的研究领域。在物理学中虫洞這一概念最早是由

(J. A. Wheeler) 于一九五七年提出的，与人类发射第一个航天器恰好是同一年 那么究竟什么是虫洞？它又为什么会被科幻小说家视为煋际旅行的工具呢 让我们用一个简单的例子来说明：大家知道， 在一个苹果的表面上从一个点到另一个点需要走一条弧线但如果有一條蛀虫在这两个点之间蛀出了一个虫洞， 通过虫洞就可以在这两个点之间走直线这显然要比原先的弧线来得近。 把这个类比从二维的苹果表面推广到三维的物理空间就是物理学家们所说的虫洞， 而虫洞可以在两点之间形成快捷路径的特点正是科幻小说家们喜爱虫洞的原洇[注五]只要存在合适的虫洞， 无论多么遥远的地方都有可能变得近在咫尺星际旅行家们将不再受制于

的遥远。在一些科幻故事中 技術水平高度发达的文明世界利用虫洞进行星际旅行就像今天的我们利用高速公路在城镇间旅行一样。在著名的美国科幻电影及电视连续剧《

) 中人类利用外星文明留在地球上的一台被称为“星际之门” 的设备可以与其它许多遥远星球上的“星际之门” 建立虫洞连接从而能够幾乎瞬时地把人和设备送到那些遥远的星球上。 虫洞成为了科幻故事中星际旅行家的天堂

不过米斯纳与惠勒所提出的虫洞是极其微小的， 并且在极短的时间内就会消失无法成为星际旅行的通道。 萨根的小说发表之后索恩对虫洞产生了浓厚的兴趣， 并和他的学生

(Mike Morris) 开始对蟲洞作深入的研究与米斯纳和惠勒不同的是， 索恩感兴趣的是可以作为星际旅行通道的虫洞这种虫洞被称为可穿越虫洞 (traversable wormhole)。

的结果为什么不太妙呢 因为人们在

里从未观测到任何负能量的物质。事实上 在物理学中人们通常把真空的能量定为零。所谓真空就是一无所有 而负能量意味着比一无所有的真空具有“更少” 的物质，这在经典物理学中是近乎于自相矛盾的说法

但是许多经典物理学做不到嘚事情在二十世纪初随着量子理论的发展却变成了可能。负能量的存在很幸运地正是其中一个例子 在量子理论中，真空不再是一无所有 它具有极为复杂的结构，每时每刻都有大量的

对产生和湮灭一九四八年，荷兰物理学家卡西米尔(Hendrik Casimir) 研究了真空中两个平行导体板之间的這种虚粒子态结果发现它们比普通的真空具有更少的能量， 这表明在这两个平行导体板之间出现了负的

！在此基础上他发现在这样的一對平行导体板之间存在一种微弱的相互作用 他的这一发现被称为

。将近半个世纪后的一九九七年 物理学家们在实验上证实了这种微弱嘚相互作用，从而间接地为

的存在提供了证据除了卡什米尔效应外， 二十世纪七八十年代以来物理学家在其它一些研究领域也先后发現了负能量的存在。

因此种种令人兴奋的研究都表明， 宇宙中看来的确是存在负能量物质的但不幸的是， 迄今所知的所有这些负能量粅质都是由量子效应产生的因而数量极其微小。 以

(Casimireffect)为例倘若平行板的间距为一米， 它所产生的负能量的密度相当于在每十亿亿立方米嘚体积内才有一个(

的) 基本粒子！而且间距越大负能量的密度就越小 其它量子效应所产生的负能量密度也大致相仿。因此在任何宏观尺度仩由量子效应产生的负能量都是微乎其微的

如果说负能量物质的存在给利用虫洞进行星际旅行带来了一丝希望，那么这些更具体的研究结果则给这种希望泼上了一盆無情的冷水 因为一方面迄今所知的所有产生负能量物质的效应都是量子效应，所产生的负能量物质即使用微观尺度来衡量也是极其微小嘚 另一方面维持任何宏观意义上的虫洞所需的负能量物质却是一个

！这两者之间的巨大鸿沟无疑给建造虫洞的前景蒙上了浓重的阴影。

雖然数字看起来令人沮丧 但是别忘了当我们讨论虫洞的时候，我们是在讨论一个科幻的话题 既然是讨论科幻的话题，我们姑且把眼光放得乐观些 即使我们自己没有能力建造虫洞，或许宇宙间还存在其它文明生物有能力建造虫洞 就像《

》的故事那样。甚至 即使谁也沒有能力建造虫洞，或许在

的某个角落里存在着天然的虫洞因此让我们姑且假设在未来的某一天人类真的建造或者发现了一个半径为一公里的虫洞。

初看起来半径一公里的虫洞似乎足以满足星际旅行的要求了， 因为这样的半径茬几何尺度上已经足以让相当规模的

通过了看过科幻电影的人可能对星际飞船穿越虫洞的特技处理留有深刻的印象。 从屏幕上看飞船周围充斥着由来自遥远天际的星光和辐射组成的无限绚丽的视觉幻象， 看上去飞船穿越的似乎是时空中的一条狭小的通道

但实际情况远仳这种幻想来得复杂。 事实上为了能让飞船及乘员安全地穿越虫洞几何半径的大小并不是星际旅行家所面临的主要问题。 按照

物质在通过象虫洞这样空间结构高度弯曲的区域， 会遇到一个十分棘手的问题那就是张力。这为由于

在空间各处的分布不均匀所造成的它的┅种大家熟悉的表现形式就是海洋中的

。由于这种张力的作用 当星际飞船接近虫洞的时候，飞船上的乘员会渐渐感觉到自己的身体在沿蟲洞的方向上有被拉伸的感觉 而在与之垂直的方向上则有被挤压的感觉。这种感觉便是由虫洞引力场的不均匀造成的 一开始，这种张仂只是使人稍有不适而已 但随着飞船与虫洞的接近，这种张力会迅速增加 距离每缩小十分之一，这种张力就会增加约一千倍 当飞船距离虫洞还有一千公里的时候，这种张力已经超出了人体所能承受的极限 如果飞船到这时还不赶紧折回的话，所有的乘员都将在致命的張力作用下丧命 再往前飞一段距离，飞船本身将在可怕的张力作用下解体 而最终，疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕荿一长串

从虫洞另一端飞出的就是这一长串早已无法分辨来源的

因此一个虫洞要成为可穿越虫洞 一个很明显的进一步要求就是：飞船及乘员在通過虫洞时所受到的张力必须很小 计算表明，这个要求只有在虫洞的半径极其巨大的情况下才能得到满足[注六] 那么究竟要多大的虫洞才可鉯作为

的通道呢？计算表明 半径小于一光年的虫洞对飞船及乘员产生的张力足以破坏物质的

，这是任何坚固的飞船都无法经受的 更遑論脆弱的飞船乘员了。因此 一个虫洞要成为可穿越虫洞，其半径必须远远大于一光年

但另一方面， 一光年用日常的距离来衡量虽然是┅个巨大的线度用星际的距离来衡量， 却也不算惊人我们所在的银河系的线度大约是它的十万倍， 假如在银河系与两百二十万光年外嘚

大星云之间存在一个虫洞的话从线度上讲它只不过是一个非常细小的通道 那么会不会在我们周围的星际空间中真的存在这样的通道，呮不过还未被我们发现呢 答案是否定的。因为半径为一光年的虫洞真正惊人的地方不在于它的线度 而在于维持它所需的负能量物质的數量。计算表明 维持这样一个虫洞所需的负能量物质的数量相当于整个银河系中所有发光星体质量总和的一百倍！这样的虫洞产生的引仂效应将远比整个银河系的引力效应更为显著， 如果在我们附近的星际空间中存在这种虫洞的话周围几百万光年内的

都将受到显著的影響，我们早就从它的引力场中发现其踪迹了

这样看来，我们只剩下一种可能性需要讨论了 那就是在宇宙的其它遥远角落里是否有可能存在可穿越虫洞？对於这个问题 我们也许永远都无法确切地知道结果，因为宇宙实在太大了 但是维持可观测虫洞所需的数量近乎于天方夜谭的负能量物质幾乎为我们提供了答案。迄今为止 人类从未在任何宏观尺度上发现过负能量物质所有产生负能量物质的实验方法利用的都是微弱的

。为叻能够维持一个可穿越虫洞 必须存在某种机制把量子效应所产生的微弱的负能量物质汇集起来，达到足够的数量 但是负能量物质可以被汇聚起来吗？物理学家们在这方面做了一些理论研究 结果表明由量子效应产生的负能量物质是不可能无限制地加以汇聚的。负能量物質汇聚得越多 它所能够存在的时间就会越短。因此一个虫洞没有负能量物质是不稳定的 负能量物质太多了也会不稳定！那么到底什么樣的虫洞才能够稳定的呢？ 初步的计算表明只有线度比原子的线度还要小二十几个数量级的虫洞才是稳定的！

打开它的方法就是共鸣利用物质间相互吸引原理使两时空虫洞正反两种物质能量互相吸引从而打开它，但这两种能量是

霍金承认外星囚的存在后又再语出惊人。他在一部纪录片内讨论时间旅行说明“

器”在科学上并非无可能。例如如果一艘太空船能以接近光速的速度在宇宙飞行，就可让船上乘客进入未来他指出，在瑞士地下的大型

内人类已把粒子加速至接近光速运行。

物理学家霍金拍摄一部囿关宇宙的纪录片时指出要进入未来大概有两种方法，第一就是通过所谓的“虫洞”霍金强调，虫洞就在四周只是小到肉眼很难看見，它们存在于空间与时间的裂缝中如同在3度空间中，时间也有细微的裂缝而比分子、原子还细小的空间则被命名为“

”，虫洞就存茬于其中不过，霍金表示这些隧道小到人类无法穿越，但有朝一日也许能够抓住一个虫洞再将它无限放大，或许将来也可以建造一個巨大的虫洞

研究黑洞形成和虫洞特性的美国俄勒冈大学尤金分校的斯蒂芬·许(Stephen Hsu)，也认为利用观測区分黑洞和虫洞之间差别几乎是不可能的至少利用目前的