蟲(chóng)洞的概念最初產(chǎn)生于對(duì)史瓦西解的研究中。物理學(xué)家在分析白洞解的時(shí)候，通過(guò)一個(gè)阿爾伯特?愛(ài)因斯坦的思想實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)宇宙時(shí)空自身可以不是平坦的。在不平坦的宇宙時(shí)空中，這種結(jié)構(gòu)就意味著黑洞視界內(nèi)的部分會(huì)與宇宙的另一個(gè)部分相結(jié)合。‘蟲(chóng)洞連接黑洞和白洞，在黑洞與白洞之間傳送物質(zhì)。在這里，蟲(chóng)洞成為一個(gè)阿爾伯特·愛(ài)因斯坦—羅森橋，物質(zhì)在黑洞的奇點(diǎn)處被完全瓦解為基本粒子，然后通過(guò)這個(gè)蟲(chóng)洞（即阿爾伯特?愛(ài)因斯坦—羅森橋）被傳送到白洞并且被輻射出去。

　　蟲(chóng)洞可以作為一個(gè)超時(shí)空管道還可在宇宙的正常時(shí)空中顯現(xiàn)。蟲(chóng)洞沒(méi)有視界，它只有一個(gè)和外界的分界面，蟲(chóng)洞通過(guò)這個(gè)分界面進(jìn)行超時(shí)空連接。蟲(chóng)洞與黑洞、白洞的接口是一個(gè)時(shí)空管道和兩個(gè)時(shí)空閉合區(qū)的連接，在這里時(shí)空曲率并不是無(wú)限大，因而我們可以安全地通過(guò)蟲(chóng)洞，而不被巨大的引力摧毀。

　　黑洞、白洞、蟲(chóng)洞仍然是當(dāng)前宇宙學(xué)中“時(shí)空與引力篇章”的懸而未解之謎。黑洞是否真實(shí)存在，科學(xué)家們也只是得到了一些間接的旁證。

　　當(dāng)前的觀測(cè)及理論也給天文學(xué)和物理學(xué)提出了許多新問(wèn)題，例如，一顆能形成黑洞的冷恒星，當(dāng)它坍縮時(shí)，其密度已然會(huì)超過(guò)原子核、核子、中子……，如果再繼續(xù)坍縮下去，中子也可能被壓碎。那么，黑洞中的物質(zhì)基元究竟是什么呢？有什么斥力與引力對(duì)抗才使黑洞停留在某一階段而不再繼續(xù)坍縮呢？如果沒(méi)有斥力，那么黑洞將無(wú)限地坍縮下去，直到體積無(wú)窮小，密度無(wú)窮大，內(nèi)部壓力也無(wú)窮大，而這卻是物理學(xué)理論所不允許的。

　　如今的宇宙中，“宇宙項(xiàng)”幾乎為零。

　　物理學(xué)家一直認(rèn)為，蟲(chóng)洞的引力過(guò)大，會(huì)毀滅所有進(jìn)入它的東西，因此不可能用在宇宙旅行之上。但是，假設(shè)宇宙中有蟲(chóng)洞這種物質(zhì)存在，那么就可以有一種說(shuō)法：如果你于12：00站在蟲(chóng)洞的一端（入口），那你就會(huì)于12：00從蟲(chóng)洞的另一端（出口）出來(lái)。

　　蟲(chóng)洞(Wormhole)，又稱愛(ài)因斯坦-羅森橋，是宇宙中可能存在的連接兩個(gè)不同時(shí)空的狹窄隧道。

　　早在19世紀(jì)50年代，已有科學(xué)家對(duì)“蟲(chóng)洞”作過(guò)研究，由于當(dāng)時(shí)歷史條件所限，一些物理學(xué)家認(rèn)為，理論上也許可以使用“蟲(chóng)洞”，但“蟲(chóng)洞”引力過(guò)大，會(huì)毀滅所有進(jìn)入的東西，因此不可能用在宇宙航行上。

　　“瞬間移動(dòng)”的可能，如同超時(shí)空轉(zhuǎn)換。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的研究發(fā)現(xiàn)，“蟲(chóng)洞”的超強(qiáng)力場(chǎng)可以通過(guò)“負(fù)能量”來(lái)中和，達(dá)到穩(wěn)定“蟲(chóng)洞”能量場(chǎng)的作用。科學(xué)家認(rèn)為，相對(duì)于產(chǎn)生能量的“正物質(zhì)”，“反物質(zhì)”也擁有“負(fù)質(zhì)量”，可以吸去周?chē)心芰俊Ｏ瘛跋x(chóng)洞”一樣，“負(fù)質(zhì)量”也曾被認(rèn)為只存在于理論之中。不過(guò)，當(dāng)前世界上的許多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功地證明了“負(fù)質(zhì)量”能存在于現(xiàn)實(shí)世界，并且通過(guò)航天器在太空中捕捉到了微量的“負(fù)質(zhì)量”。

　　據(jù)科學(xué)家猜測(cè)，宇宙中充斥著數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的“蟲(chóng)洞”，但很少有直徑超過(guò)10萬(wàn)公里的，而這個(gè)寬度正是太空飛船安全航行的最低要求。“負(fù)質(zhì)量”的發(fā)現(xiàn)為利用“蟲(chóng)洞”創(chuàng)造了新的契機(jī)，可以使用它去擴(kuò)大和穩(wěn)定細(xì)小的“蟲(chóng)洞”。

　　科學(xué)家指出，如果把“負(fù)質(zhì)量”傳送到“蟲(chóng)洞”中，把“蟲(chóng)洞”打開(kāi)，并強(qiáng)化它的結(jié)構(gòu)，使其穩(wěn)定，就可以使太空飛船通過(guò)。

　　而然，蟲(chóng)洞只能回到過(guò)去。所謂的“瞬間移動(dòng)”，其實(shí)就是利用蟲(chóng)洞兩點(diǎn)之間的時(shí)間差。打個(gè)比方說(shuō)，A點(diǎn)的時(shí)間比B點(diǎn)快；而兩點(diǎn)的時(shí)間就是水，水只會(huì)從高處流到低處；而因?yàn)锳點(diǎn)的時(shí)間比較快，因此A點(diǎn)可以通過(guò)蟲(chóng)洞去B點(diǎn)，因?yàn)槠渲械臅r(shí)間差，所以到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，人會(huì)感覺(jué)到好像沒(méi)有用上多少的時(shí)間；同時(shí)地，B點(diǎn)無(wú)法通過(guò)蟲(chóng)洞到達(dá)A點(diǎn)，因?yàn)闀r(shí)間的排擠--中間的時(shí)間差，造成了時(shí)間斷層。至于為什么A點(diǎn)出發(fā)則沒(méi)有斷層--還是因?yàn)闀r(shí)間差。當(dāng)從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)，時(shí)間是X點(diǎn)；而到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，B點(diǎn)的時(shí)間才剛剛是X點(diǎn)，時(shí)間可以被完全地銜接起來(lái)。而唯一從較慢的時(shí)間點(diǎn)前往較快的時(shí)間點(diǎn)，只能利用光速。利用相對(duì)論在不考慮一些量子效應(yīng)和除引力以外的任何能量的時(shí)候，我們得到了一些十分簡(jiǎn)單、基本的關(guān)于蟲(chóng)洞的描述。這些描述十分重要，但是由于我們研究的重點(diǎn)是黑洞，而不是宇宙中的洞，因此我在這里只簡(jiǎn)單介紹一下蟲(chóng)洞的性質(zhì)，而對(duì)于一些相關(guān)的理論以及這些理論的描述，這里先不涉及。

　　蟲(chóng)洞有些什么性質(zhì)呢？最主要的一個(gè)，是相對(duì)論中描述的，用來(lái)作為宇宙中的高速火車(chē)。但是，蟲(chóng)洞的第二個(gè)重要的性質(zhì)，也就是量子理論告訴我們的東西又明確的告訴我們：蟲(chóng)洞不可能成為一個(gè)宇宙的高速火車(chē)。蟲(chóng)洞的存在，依賴于一種奇異的性質(zhì)和物質(zhì)，而這種奇異的性質(zhì)，就是負(fù)能量。只有負(fù)能量才可以維持蟲(chóng)洞的存在，保持蟲(chóng)洞與外界時(shí)空的分解面持續(xù)打開(kāi)。

　　當(dāng)然，狄拉克在芬克爾斯坦參照系的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了參照系的選擇可以幫助我們更容易地分析物理問(wèn)題。同樣的，負(fù)能量在狄拉克的另一個(gè)參照系中，是非常容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟芰康谋憩F(xiàn)形式和觀測(cè)物體的速度有關(guān)。這個(gè)結(jié)論在膜規(guī)范理論中同樣起到了十分重要的作用。根據(jù)參照系的不同，負(fù)能量是十分容易實(shí)現(xiàn)的。在物體以近光速接近蟲(chóng)洞的時(shí)候，在蟲(chóng)洞的周?chē)哪芰孔匀痪统蔀榱素?fù)的。因而以接近光速的速度可以進(jìn)入蟲(chóng)洞，而速度離光速太大，那么物體是無(wú)論如何也不可能進(jìn)入蟲(chóng)洞的。這個(gè)也就是蟲(chóng)洞的特殊性質(zhì)之一。

　　時(shí)間隨宇宙的變化而變。時(shí)間是因變量。——時(shí)間的本質(zhì)，Deng's時(shí)間公式

　　t=T(U，S，X，Y，Z......)

　　U－宇宙；S空間，XYZ，......事件，順序

　　時(shí)間是宇宙事件秩序的計(jì)量。時(shí)間的本質(zhì)

　　什么是時(shí)間？時(shí)間是宇宙事件順序的度量。

　　時(shí)間不是自變量，而是因變量，它是隨宇宙的變化而變化。t=(S1，S2，S3，...，Sn)

　　Deng's時(shí)間公式：世界事件發(fā)生次序的序列。其中，S是事件，S1，S2，S3，...，Sn是事件1，2，3，。....，n發(fā)生的順序，時(shí)間就是對(duì)這些事件發(fā)生順序的排序，標(biāo)志的計(jì)量。

　　時(shí)間”是一個(gè)計(jì)量“事件過(guò)程的長(zhǎng)短、次序”的“類別名詞”。

　　時(shí)間是人類用以描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程或事件發(fā)生過(guò)程的一個(gè)參數(shù)，確定時(shí)間，是靠不受外界影響的物質(zhì)周期變化的規(guī)律。例如月球繞地球周期，地球繞太陽(yáng)周期，地球自轉(zhuǎn)周期，原子震蕩周期等。

　　時(shí)間在數(shù)學(xué)、物理上用坐標(biāo)軸表示。“時(shí)間”時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么狀況？怎樣利用時(shí)間的本質(zhì)來(lái)思考“衰老”的問(wèn)題？下面開(kāi)始細(xì)致的分析，內(nèi)容包括：為什么有些“事件”可以“同時(shí)發(fā)生”，有些卻不能？時(shí)間與我們有什么關(guān)系？

　　“蟲(chóng)洞”是廣義相對(duì)論中出現(xiàn)的概念，是指宇宙中一種奇特的天體。盡管沒(méi)有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明蟲(chóng)洞的真實(shí)存在，但科學(xué)家預(yù)測(cè)它以時(shí)空端點(diǎn)之間的捷徑形式而存在，并想像蟲(chóng)洞連接著空洞的太空區(qū)域。

　　然而，最新一項(xiàng)研究表明蟲(chóng)洞可能存在于遙遠(yuǎn)的恒星之間。它們并非時(shí)空隧道，蟲(chóng)洞中包含著接近完美程度的流體，可在兩顆恒星之間來(lái)回流動(dòng)，這種流體特征或許是證實(shí)蟲(chóng)洞存在的跡象。

　　這項(xiàng)最新研究觀點(diǎn)使科學(xué)家們置疑是否蟲(chóng)洞可能存在于不同的普通恒星和中子星。比如：那些正常的恒星和中子星。但它們可能一些能被探測(cè)到的差異特征。為了調(diào)查這些差異特征，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)普通恒星中心帶有通道的模型，宇宙物質(zhì)可在該通道中穿行。兩顆恒星共同分享一個(gè)蟲(chóng)洞將具有獨(dú)特的連接性，這是由于蟲(chóng)洞具有兩個(gè)通道口。

　　由于蟲(chóng)洞中的奇特物質(zhì)能夠像恒星之間的液體一樣流動(dòng)，兩顆恒星將出現(xiàn)不同尋常的脈動(dòng)方式，這種脈動(dòng)將釋放不同類型的能量，比如：超強(qiáng)能量。

　　科學(xué)家提出的兩種蟲(chóng)洞，一個(gè)用于在我們所處的宇宙進(jìn)行星際和星系際旅行，一個(gè)用于往返于不同宇宙之間。

　　蟲(chóng)洞是一條可以進(jìn)行時(shí)空穿梭的神奇隧道，讓星際甚至星系際旅行不再是一個(gè)夢(mèng)想。科學(xué)家認(rèn)為蟲(chóng)洞極其不穩(wěn)定，如果沒(méi)有一種帶有負(fù)能量的奇異物質(zhì)讓洞口保持張開(kāi)狀態(tài)，蟲(chóng)洞會(huì)在瞬間突然閉合。然而，根據(jù)德國(guó)和希臘物理學(xué)家進(jìn)行的研究，蟲(chóng)洞無(wú)需借助這種奇異物質(zhì)便可處于張開(kāi)狀態(tài)。這一研究發(fā)現(xiàn)意味著人類可能在將來(lái)的某一天在太空中發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞。也許，一個(gè)先進(jìn)程度遠(yuǎn)超過(guò)人類的文明已經(jīng)借助蟲(chóng)洞構(gòu)成的星系際地鐵系統(tǒng)往返于不同星系之間，蟲(chóng)洞是時(shí)間機(jī)器？或可連接兩個(gè)不同時(shí)空。

　　天體物理學(xué)家認(rèn)為蟲(chóng)洞是一種天然的時(shí)間機(jī)器，維持蟲(chóng)洞的開(kāi)放可以使我們回到過(guò)去或者進(jìn)入未來(lái)，當(dāng)然還沒(méi)證據(jù)顯示宇宙中存在“宏觀蟲(chóng)洞”。

　　我們只是根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論預(yù)言對(duì)這一奇特的時(shí)空進(jìn)行研究。時(shí)間機(jī)器只在科幻片中出現(xiàn)，事件逆著時(shí)間箭頭方向前進(jìn)幾乎不可能發(fā)生，但是愛(ài)因斯坦的時(shí)空理論允許時(shí)間旅行，相對(duì)論中預(yù)言的某些特定時(shí)空可以使時(shí)間倒退，通過(guò)時(shí)空彎曲將兩個(gè)遙遠(yuǎn)的空間連接在一起，使得三維空間的旅行變得非常迅速數(shù)萬(wàn)光年的旅程會(huì)被大大壓縮。

　　天體物理學(xué)家埃里克·戴維斯認(rèn)為如果我們能維持一個(gè)蟲(chóng)洞的連續(xù)開(kāi)放，就可以回到過(guò)去或者進(jìn)入未來(lái)世界，但是蟲(chóng)洞在哪兒？我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞在現(xiàn)實(shí)宇宙中存在的證據(jù)，如果蟲(chóng)洞確實(shí)存在，那么可能連一個(gè)人也裝不下更何況是一艘飛船。對(duì)此，物理學(xué)家們提出了一種被稱為“封閉類時(shí)曲線”的理論，暗示時(shí)間機(jī)器是可以被制造出來(lái)。利用蟲(chóng)洞穿越時(shí)空可以滿足光速上限論的要求，超光速運(yùn)行實(shí)際上就時(shí)空扭曲的結(jié)果，通過(guò)高度扭曲時(shí)空達(dá)到超光速的效果。

　　按照科學(xué)家的研究，維持一個(gè)蟲(chóng)洞的連續(xù)開(kāi)放需要大量的“奇異外來(lái)物質(zhì)”，這種物質(zhì)我們對(duì)其知之甚少其中將涉及到量子理論，而廣義相對(duì)論無(wú)法解釋這些奇異物質(zhì)。天體物理學(xué)家羅伯特·歐文認(rèn)為物體在進(jìn)入蟲(chóng)洞試圖進(jìn)行時(shí)間旅行時(shí)，會(huì)有多種物理定律限制其工作，似乎是自然界的某種機(jī)制將蟲(chóng)洞關(guān)閉。根據(jù)量子理論，維持蟲(chóng)洞的時(shí)間機(jī)器可能導(dǎo)致大量的能量聚集，最終會(huì)“摧毀”蟲(chóng)洞，因此我們必須在蟲(chóng)洞關(guān)閉之前完成時(shí)間旅行在研究蟲(chóng)洞之前，科學(xué)家們需要花時(shí)間去處理廣義相對(duì)論和量子理論之間的問(wèn)題，新的理論將作為時(shí)間旅行的基礎(chǔ)。

　　關(guān)于蟲(chóng)洞流行幾種說(shuō)法：

　　一是空間中的隧道，它就像一個(gè)球體，你要是沿球面走就遠(yuǎn)了。但如果你走的是球里的一條直徑就近了，蟲(chóng)洞就是直徑!

　　二是黑洞與白洞的聯(lián)系。黑洞可以產(chǎn)生一個(gè)勢(shì)阱，白洞則可以產(chǎn)生一個(gè)反勢(shì)阱。宇宙是三維的，將勢(shì)阱看作第四維，那么蟲(chóng)洞就是連接勢(shì)阱和反勢(shì)阱的第五維。假如畫(huà)出宇宙、勢(shì)阱、反勢(shì)阱和蟲(chóng)洞的圖像，它就像一個(gè)克萊因瓶——瓶口是黑洞，瓶身和瓶頸的交界處是白洞，瓶頸是蟲(chóng)洞!

　　三是你說(shuō)的時(shí)間隧道，根據(jù)愛(ài)因斯坦所說(shuō)的你可以進(jìn)行時(shí)間旅行，但你只能看，就像看電影，卻無(wú)法改變發(fā)生的事情，因?yàn)闀r(shí)間是線性的，事件就是一個(gè)個(gè)珠子已經(jīng)穿好，你無(wú)法改變珠子也無(wú)法調(diào)動(dòng)順序!

　　四是周?chē)怨潭ǚ绞绞芰Γ斐傻木薮笸屏υ斐傻氖芰臻g搬運(yùn)。比如一段真空在水中，以某種形狀突然受到水的填補(bǔ)，巨大的水壓所造成的壓力將其中的東西推出所形成的現(xiàn)象。或許這是可以通過(guò)借用自然中所擁有的力所可以實(shí)現(xiàn)的，就可借水流之力發(fā)電一樣，不過(guò)是再拐個(gè)彎。

　　我們討論的都是普通“完美”黑洞。細(xì)節(jié)上，我們討論的黑洞都不旋轉(zhuǎn)也沒(méi)有電荷。如果我們考慮黑洞旋轉(zhuǎn)同時(shí)/或者帶有電荷，事情會(huì)變的更復(fù)雜。特別的是，你有可能跳進(jìn)這樣的黑洞而不撞到奇點(diǎn)。結(jié)果是，旋轉(zhuǎn)的或帶有電荷的黑洞內(nèi)部連接一個(gè)相應(yīng)的白洞，你可以跳進(jìn)黑洞而從白洞中跳出來(lái)。這樣的黑洞和白洞的組合叫做蟲(chóng)洞!

　　白洞有可能離黑洞十分遠(yuǎn)；實(shí)際上它甚至有可能在一個(gè)“不同的宇宙”--那就是，一個(gè)時(shí)空區(qū)域，除了蟲(chóng)洞本身，完全和我們?cè)诘膮^(qū)域沒(méi)有連接。一個(gè)位置方便的蟲(chóng)洞會(huì)給我們一個(gè)方便和快捷的方法去旅行很長(zhǎng)一段距離，甚至旅行到另一個(gè)宇宙。或許蟲(chóng)洞的出口停在過(guò)去，這樣你可以通過(guò)它而逆著時(shí)間旅行。總的來(lái)說(shuō)，它們聽(tīng)起來(lái)很酷。

　　但在你認(rèn)定那個(gè)理論正確而打算去尋找它們之前，你應(yīng)該知道兩件事。首先，蟲(chóng)洞幾乎不存在。正如我們上面我們說(shuō)到白洞時(shí)，只因?yàn)樗鼈兪欠匠探M有效的數(shù)學(xué)解并不表明它們?cè)谧匀恢写嬖凇Ｌ貏e的，當(dāng)黑洞由普通物質(zhì)坍塌形成（包括我們認(rèn)為存在的所有黑洞）并不會(huì)形成蟲(chóng)洞。如果你掉進(jìn)其中的一個(gè)，你并不會(huì)從什么地方跳出來(lái)。你會(huì)撞到奇點(diǎn)，那是你唯一可去的地方!

　　還有，即使形成了一個(gè)蟲(chóng)洞，它也被認(rèn)為是不穩(wěn)定的。即使是很小的擾動(dòng)（包括你嘗試穿過(guò)它的擾動(dòng)）都會(huì)導(dǎo)致它坍塌。

　　在史瓦西發(fā)現(xiàn)了史瓦西黑洞以后，理論物理學(xué)家們對(duì)愛(ài)因斯坦常方程的史瓦西解進(jìn)行了幾乎半個(gè)世紀(jì)的探索。包括上面說(shuō)過(guò)的克爾解、雷斯勒——諾斯特朗姆解以及后來(lái)的紐曼解，都是圍繞史瓦西的解研究出來(lái)的成果。我在這里將介紹給大家的蟲(chóng)洞，也是史瓦西的后代。

　　當(dāng)物理學(xué)家們想到了白洞的時(shí)候，蟲(chóng)洞第一次在史瓦西解中出現(xiàn)。物理學(xué)家們通過(guò)一個(gè)愛(ài)因斯坦的思想實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)時(shí)空可以是彎曲的。在這種情況下，我們會(huì)十分驚奇的發(fā)現(xiàn)，如果恒星形成了黑洞，那么時(shí)空在史瓦西半徑，也就是視界的地方是與原來(lái)的時(shí)空完全垂直的。

　　自從在史瓦西解中發(fā)現(xiàn)了蟲(chóng)洞，物理學(xué)家們就開(kāi)始對(duì)蟲(chóng)洞的性質(zhì)感到好奇!

　　我們先來(lái)看一個(gè)蟲(chóng)洞的經(jīng)典作用：連接黑洞和白洞，成為一個(gè)愛(ài)因斯坦——羅森橋，將物質(zhì)在黑洞的奇點(diǎn)處被完全瓦解為基本粒子，然后通過(guò)這個(gè)蟲(chóng)洞（即愛(ài)因斯坦——羅森橋）被傳送到這個(gè)白洞的所在，并且被輻射出去。

　　蟲(chóng)洞沒(méi)有視界，它有的僅僅是一個(gè)和外界的分解面。蟲(chóng)洞通過(guò)這個(gè)分解面和超空間連接，但是在這里時(shí)空曲率不是無(wú)限大。就好比在一個(gè)在平面中一條曲線和另一條曲線相切，在蟲(chóng)洞的問(wèn)題中，它就好比是一個(gè)四維管道和一個(gè)三維的空間相切，在這里時(shí)空曲率不是無(wú)限大。因而我們可以安全地通過(guò)蟲(chóng)洞，而不被巨大的引力所摧毀。

　　天體物理學(xué)家認(rèn)為蟲(chóng)洞是一種天然的時(shí)間機(jī)器，維持蟲(chóng)洞的開(kāi)放可以使回到過(guò)去或者進(jìn)入未來(lái)，當(dāng)然還沒(méi)證據(jù)顯示宇宙中存在“宏觀蟲(chóng)洞。

　　天體物理學(xué)家稱蟲(chóng)洞可能是一種天然的時(shí)間機(jī)器，雖然超越蟲(chóng)洞的行為從沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，而且蟲(chóng)洞本身是否真實(shí)存在也沒(méi)有直接證據(jù)證實(shí)，只是根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論預(yù)言對(duì)這一奇特的時(shí)空進(jìn)行研究。

　　天體物理學(xué)家埃里克·戴維斯認(rèn)為如果能維持一個(gè)蟲(chóng)洞的連續(xù)開(kāi)放，就可以回到過(guò)去或者進(jìn)入未來(lái)世界，但是蟲(chóng)洞在哪兒？還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞在現(xiàn)實(shí)宇宙中存在的證據(jù)。

　　奇異外來(lái)物質(zhì)對(duì)其知之甚少其中將涉及到量子理論，因此在研究蟲(chóng)洞之前，必須在蟲(chóng)洞關(guān)閉之前完成時(shí)間旅行。

　　那么什么樣的蟲(chóng)洞能成為可穿越蟲(chóng)洞呢？一個(gè)首要的條件就是它必須存在足夠長(zhǎng)的時(shí)間，不能夠沒(méi)等星際旅行家穿越就先消失。因此可穿越蟲(chóng)洞首先必須是足夠穩(wěn)定的。

　　一個(gè)蟲(chóng)洞怎樣才可以穩(wěn)定存在呢？索恩和莫里斯經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不太妙的結(jié)果，那就是在蟲(chóng)洞中必須存在某種能量為負(fù)的奇特物質(zhì)！為什么會(huì)有這樣的結(jié)論呢？那是因?yàn)槲镔|(zhì)進(jìn)入蟲(chóng)洞時(shí)是向內(nèi)匯聚的，而離開(kāi)蟲(chóng)洞時(shí)則是向外飛散的，這種由匯聚變成飛散的過(guò)程意味著在蟲(chóng)洞的深處存在著某種排斥作用。由于普通物質(zhì)的引力只能產(chǎn)生匯聚作用，只有負(fù)能量物質(zhì)才能夠產(chǎn)生這種排斥作用。因此，要想讓蟲(chóng)洞成為星際旅行的通道，必須要有負(fù)能量的物質(zhì)。索恩和莫里斯的這一結(jié)果是人們對(duì)可穿越蟲(chóng)洞進(jìn)行研究的起點(diǎn)。

　　索恩和莫里斯的結(jié)果為什么不太妙呢？因?yàn)槿藗冊(cè)诤暧^世界里從未觀測(cè)到任何負(fù)能量的物質(zhì)。事實(shí)上，在物理學(xué)中人們通常把真空的能量定為零。所謂真空就是一無(wú)所有，而負(fù)能量意味著比一無(wú)所有的真空具有“更少”的物質(zhì)，這在經(jīng)典物理學(xué)中是近乎于自相矛盾的說(shuō)法。

　　但是許多經(jīng)典物理學(xué)做不到的事情在二十世紀(jì)初隨著量子理論的發(fā)展卻變成了可能。負(fù)能量的存在很幸運(yùn)地正是其中一個(gè)例子。在量子理論中，真空不再是一無(wú)所有，它具有極為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，每時(shí)每刻都有大量的虛粒子對(duì)產(chǎn)生和湮滅。

　　一九四八年，荷蘭物理學(xué)家卡西米爾(Hendrik Casimir)研究了真空中兩個(gè)平行導(dǎo)體板之間的這種虛粒子態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們比普通的真空具有更少的能量，這表明在這兩個(gè)平行導(dǎo)體板之間出現(xiàn)了負(fù)的能量密度！在此基礎(chǔ)上他發(fā)現(xiàn)在這樣的一對(duì)平行導(dǎo)體板之間存在一種微弱的相互作用。他的這一發(fā)現(xiàn)被稱為卡什米爾效應(yīng)。

　　將近半個(gè)世紀(jì)后的一九九七年，物理學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)上證實(shí)了這種微弱的相互作用，從而間接地為負(fù)能量的存在提供了證據(jù)。除了卡什米爾效應(yīng)外，二十世紀(jì)七八十年代以來(lái)，物理學(xué)家在其它一些研究領(lǐng)域也先后發(fā)現(xiàn)了負(fù)能量的存在。

　　因此，種種令人興奮的研究都表明，宇宙中看來(lái)的確是存在負(fù)能量物質(zhì)的。但不幸的是，迄今所知的所有這些負(fù)能量物質(zhì)都是由量子效應(yīng)產(chǎn)生的，因而數(shù)量極其微小。

　　以卡西米爾效應(yīng)(Casimireffect)為例，倘若平行板的間距為一米，它所產(chǎn)生的負(fù)能量的密度相當(dāng)于在每十億億立方米的體積內(nèi)才有一個(gè)(負(fù)質(zhì)量的)基本粒子！而且間距越大負(fù)能量的密度就越小。其它量子效應(yīng)所產(chǎn)生的負(fù)能量密度也大致相仿。因此在任何宏觀尺度上由量子效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)能量都是微乎其微的。

　　另一方面，物理學(xué)家們對(duì)維持一個(gè)可穿越蟲(chóng)洞所需要的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量也做了估算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞的半徑越大，所需要的負(fù)能量物質(zhì)就越多。具體地說(shuō)，為了維持一個(gè)半徑為一公里的蟲(chóng)洞所需要的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量相當(dāng)于整個(gè)太陽(yáng)系的質(zhì)量。

　　如果說(shuō)負(fù)能量物質(zhì)的存在給利用蟲(chóng)洞進(jìn)行星際旅行帶來(lái)了一絲希望，那么這些更具體的研究結(jié)果則給這種希望潑上了一盆無(wú)情的冷水。因?yàn)橐环矫嫫袼乃挟a(chǎn)生負(fù)能量物質(zhì)的效應(yīng)都是量子效應(yīng)，所產(chǎn)生的負(fù)能量物質(zhì)即使用微觀尺度來(lái)衡量也是極其微小的。另一方面維持任何宏觀意義上的蟲(chóng)洞所需的負(fù)能量物質(zhì)卻是一個(gè)天文數(shù)字！這兩者之間的巨大鴻溝無(wú)疑給建造蟲(chóng)洞的前景蒙上了濃重的陰影。

　　雖然數(shù)字看起來(lái)令人沮喪，但是別忘了當(dāng)我們討論蟲(chóng)洞的時(shí)候，我們是在討論一個(gè)科幻的話題。既然是討論科幻的話題，我們姑且把眼光放得樂(lè)觀些。即使我們自己沒(méi)有能力建造蟲(chóng)洞，或許宇宙間還存在其它文明生物有能力建造蟲(chóng)洞，就像《星際之門(mén)》的故事那樣。甚至，即使誰(shuí)也沒(méi)有能力建造蟲(chóng)洞，或許在浩瀚宇宙的某個(gè)角落里存在著天然的蟲(chóng)洞。因此讓我們姑且假設(shè)在未來(lái)的某一天人類真的建造或者發(fā)現(xiàn)了一個(gè)半徑為一公里的蟲(chóng)洞。

　　我們是否就可以利用它來(lái)進(jìn)行星際旅行了呢？

　　初看起來(lái)半徑一公里的蟲(chóng)洞似乎足以滿足星際旅行的要求了，因?yàn)檫@樣的半徑在幾何尺度上已經(jīng)足以讓相當(dāng)規(guī)模的星際飛船通過(guò)了。看過(guò)科幻電影的人可能對(duì)星際飛船穿越蟲(chóng)洞的特技處理留有深刻的印象。從屏幕上看，飛船周?chē)涑庵蓙?lái)自遙遠(yuǎn)天際的星光和輻射組成的無(wú)限絢麗的視覺(jué)幻象，看上去飛船穿越的似乎是時(shí)空中的一條狹小的通道。

　　但實(shí)際情況遠(yuǎn)比這種幻想來(lái)得復(fù)雜。事實(shí)上為了能讓飛船及乘員安全地穿越蟲(chóng)洞，幾何半徑的大小并不是星際旅行家所面臨的主要問(wèn)題。按照廣義相對(duì)論，物質(zhì)在通過(guò)象蟲(chóng)洞這樣空間結(jié)構(gòu)高度彎曲的區(qū)域，會(huì)遇到一個(gè)十分棘手的問(wèn)題，那就是張力。這為由于引力場(chǎng)在空間各處的分布不均勻所造成的，它的一種大家熟悉的表現(xiàn)形式就是海洋中的潮汐。由于這種張力的作用，當(dāng)星際飛船接近蟲(chóng)洞的時(shí)候，飛船上的乘員會(huì)漸漸感覺(jué)到自己的身體在沿蟲(chóng)洞的方向上有被拉伸的感覺(jué)，而在與之垂直的方向上則有被擠壓的感覺(jué)。這種感覺(jué)便是由蟲(chóng)洞引力場(chǎng)的不均勻造成的。一開(kāi)始，這種張力只是使人稍有不適而已，但隨著飛船與蟲(chóng)洞的接近，這種張力會(huì)迅速增加，距離每縮小十分之一，這種張力就會(huì)增加約一千倍。當(dāng)飛船距離蟲(chóng)洞還有一千公里的時(shí)候，這種張力已經(jīng)超出了人體所能承受的極限，如果飛船到這時(shí)還不趕緊折回的話，所有的乘員都將在致命的張力作用下喪命。再往前飛一段距離，飛船本身將在可怕的張力作用下解體，而最終，瘋狂增加的張力將把已經(jīng)成為碎片的飛船及乘員撕成一長(zhǎng)串亞原子粒子。從蟲(chóng)洞另一端飛出的就是這一長(zhǎng)串早已無(wú)法分辨來(lái)源的亞原子粒子！

　　這就是星際探險(xiǎn)者試圖穿越半徑為一公里的蟲(chóng)洞將會(huì)遭遇的結(jié)局。半徑一公里的蟲(chóng)洞不是旅行家的天堂，而是探險(xiǎn)者的地獄。

　　因此一個(gè)蟲(chóng)洞要成為可穿越蟲(chóng)洞，一個(gè)很明顯的進(jìn)一步要求就是：飛船及乘員在通過(guò)蟲(chóng)洞時(shí)所受到的張力必須很小計(jì)算表明，這個(gè)要求只有在蟲(chóng)洞的半徑極其巨大的情況下才能得到滿足。那么究竟要多大的蟲(chóng)洞才可以作為星際旅行的通道呢？計(jì)算表明，半徑小于一光年的蟲(chóng)洞對(duì)飛船及乘員產(chǎn)生的張力足以破壞物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)，這是任何堅(jiān)固的飛船都無(wú)法經(jīng)受的，更遑論脆弱的飛船乘員了。因此，一個(gè)蟲(chóng)洞要成為可穿越蟲(chóng)洞，其半徑必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一光年。但另一方面，一光年用日常的距離來(lái)衡量雖然是一個(gè)巨大的線度，用星際的距離來(lái)衡量，卻也不算驚人。我們所在的銀河系的線度大約是它的十萬(wàn)倍，假如在銀河系與兩百二十萬(wàn)光年外的仙女座大星云之間存在一個(gè)蟲(chóng)洞的話從線度上講它只不過(guò)是一個(gè)非常細(xì)小的通道。那么會(huì)不會(huì)在我們周?chē)男请H空間中真的存在這樣的通道，只不過(guò)還未被我們發(fā)現(xiàn)呢？答案是否定的。因?yàn)榘霃綖橐还饽甑南x(chóng)洞真正驚人的地方不在于它的線度，而在于維持它所需的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量。計(jì)算表明，維持這樣一個(gè)蟲(chóng)洞所需的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量相當(dāng)于整個(gè)銀河系中所有發(fā)光星體質(zhì)量總和的一百倍！這樣的蟲(chóng)洞產(chǎn)生的引力效應(yīng)將遠(yuǎn)比整個(gè)銀河系的引力效應(yīng)更為顯著，如果在我們附近的星際空間中存在這種蟲(chóng)洞的話，周?chē)鷰装偃f(wàn)光年內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)都將受到顯著的影響，我們?cè)缇蛷乃囊?chǎng)中發(fā)現(xiàn)其蹤跡了。

　　因此不僅在地球上不可能建造可穿越蟲(chóng)洞，在我們附近的整個(gè)星際空間中都幾乎不可能存在可穿越蟲(chóng)洞而未被發(fā)現(xiàn)。

　　這樣看來(lái)，我們只剩下一種可能性需要討論了，那就是在宇宙的其它遙遠(yuǎn)角落里是否有可能存在可穿越蟲(chóng)洞？

　　對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們也許永遠(yuǎn)都無(wú)法確切地知道結(jié)果，因?yàn)橛钪鎸?shí)在太大了。但是維持可觀測(cè)蟲(chóng)洞所需的數(shù)量近乎于天方夜譚的負(fù)能量物質(zhì)幾乎為我們提供了答案。迄今為止，人類從未在任何宏觀尺度上發(fā)現(xiàn)過(guò)負(fù)能量物質(zhì)所有產(chǎn)生負(fù)能量物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法利用的都是微弱的量子效應(yīng)。

　　為了能夠維持一個(gè)可穿越蟲(chóng)洞，必須存在某種機(jī)制把量子效應(yīng)所產(chǎn)生的微弱的負(fù)能量物質(zhì)匯集起來(lái)，達(dá)到足夠的數(shù)量。但是負(fù)能量物質(zhì)可以被匯聚起來(lái)嗎？物理學(xué)家們?cè)谶@方面做了一些理論研究，結(jié)果表明由量子效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)能量物質(zhì)是不可能無(wú)限制地加以匯聚的。負(fù)能量物質(zhì)匯聚得越多，它所能夠存在的時(shí)間就會(huì)越短。因此一個(gè)蟲(chóng)洞沒(méi)有負(fù)能量物質(zhì)是不穩(wěn)定的，負(fù)能量物質(zhì)太多了也會(huì)不穩(wěn)定！

　　那么到底什么樣的蟲(chóng)洞才能夠穩(wěn)定的呢？初步的計(jì)算表明，只有線度比原子的線度還要小二十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的蟲(chóng)洞才是穩(wěn)定的！

　　這一系列結(jié)果無(wú)疑是非常冷酷的，如果這些結(jié)果成立的話，存在可穿越蟲(chóng)洞的可能性就基本上被排除了，所有那些美麗的科幻故事也就都成了鏡花水月。不過(guò)幸運(yùn)(或不幸)的是，上面所敘述的許多結(jié)果依據(jù)的是還比較前沿-因而相對(duì)來(lái)說(shuō)也還比較不成熟-的物理理論。未來(lái)的研究是否會(huì)從根本上動(dòng)搖這些理論，從而完全推翻我們上面介紹的許多結(jié)果，還是一個(gè)未知數(shù)。退一步講，即使那些物理理論基本成立，上面所敘述的許多結(jié)果也只是從那些理論推出的近似結(jié)果或特例。

　　比方說(shuō)，許多結(jié)果假定了蟲(chóng)洞是球?qū)ΨQ的，而實(shí)際上蟲(chóng)洞完全可以是其它形狀的，不同形狀的蟲(chóng)洞所要求的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量，所產(chǎn)生張力的大小都是不同的。所有這些都表明即使那些物理理論真的成立，我們上面提到的結(jié)論也不見(jiàn)得是完全正確。

　　打開(kāi)它的方法就是共鳴，利用物質(zhì)間相互吸引原理使兩時(shí)空蟲(chóng)洞正反兩種物質(zhì)能量互相吸引從而打開(kāi)它，但這兩種能量是光能量與暗能量。

　　英國(guó)著名物理學(xué)家史蒂芬霍金承認(rèn)外星人的存在后，又再語(yǔ)出驚人。他在一部紀(jì)錄片內(nèi)討論時(shí)間旅行，說(shuō)明“時(shí)光機(jī)器”在科學(xué)上并非無(wú)可能。

　　例如，如果一艘太空船能以接近光速的速度在宇宙飛行，就可讓船上乘客進(jìn)入未來(lái)。他指出，在瑞士地下的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)內(nèi)，人類已把粒子加速至接近光速運(yùn)行。‘物理學(xué)家霍金拍攝一部有關(guān)宇宙的紀(jì)錄片時(shí)指出，要進(jìn)入未來(lái)大概有兩種方法，第一就是通過(guò)所謂的“蟲(chóng)洞”。

　　霍金強(qiáng)調(diào)，蟲(chóng)洞就在四周，只是小到肉眼很難看見(jiàn)，它們存在于空間與時(shí)間的裂縫中。如同在3度空間中，時(shí)間也有細(xì)微的裂縫，而比分子、原子還細(xì)小的空間則被命名為“量子泡沫”，蟲(chóng)洞就存在于其中。

　　不過(guò)，霍金表示，這些隧道小到人類無(wú)法穿越，但有朝一日也許能夠抓住一個(gè)蟲(chóng)洞，再將它無(wú)限放大，或許將來(lái)也可以建造一個(gè)巨大的蟲(chóng)洞。

　　霍金指出，理論上時(shí)光隧道或蟲(chóng)洞不但能帶著人類前往其他行星，如果蟲(chóng)洞兩端位于同一位置，且以時(shí)間而非距離間隔，那么太空船即可飛入，飛出后仍然接近地球，只是進(jìn)入所謂“遙遠(yuǎn)的過(guò)去”。不過(guò)霍金也指出，時(shí)光機(jī)不能回到過(guò)去，因?yàn)榛氐竭^(guò)去違反了基本的因果論。

　　另外，霍金還說(shuō)，如果科學(xué)家能夠建造速度接近光速的太空船，那么太空船必然會(huì)因?yàn)椴荒苓`反光速是最大速限的法則，而導(dǎo)致艙內(nèi)的時(shí)間變慢，那么飛行一個(gè)星期就等于是地面上的100年，也就相當(dāng)于飛進(jìn)未來(lái)。

　　歷史上最快的有人駕駛飛行器，是“阿波羅十號(hào)”。它達(dá)到每小時(shí)25000英里。但若想在時(shí)間中旅行，必須再快2000多倍。需要一部足以攜帶大量燃料的龐大機(jī)器。飛船會(huì)不斷加速，在一周內(nèi)，它就可以到達(dá)外行星。兩年后，它可以達(dá)到半光速，飛出太陽(yáng)系。再兩年后它將達(dá)到光速的90%，遠(yuǎn)離地球約三十萬(wàn)億英里。發(fā)射四年后，飛船就會(huì)開(kāi)始穿越未來(lái)。飛船上每度過(guò)一小時(shí)，地球上將度過(guò)兩小時(shí)。

　　再經(jīng)過(guò)兩年開(kāi)足馬力的旅行，飛船將達(dá)到其最高速，也即光速的99%。在這種速度中，飛船上的一天，等于地球上的一年。這時(shí)的飛船就真正飛入未來(lái)了。

　　其他物理學(xué)家支持霍金的理論，包括曼徹斯特大學(xué)粒子物理學(xué)教授布賴恩科克斯。科克斯說(shuō)：“當(dāng)用大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)把粒子加速，達(dá)到光速的99%，粒子經(jīng)歷的時(shí)間，以其時(shí)間的七千分之一速率消逝。太空中的數(shù)十年，在地球上可能已過(guò)去了250萬(wàn)年”。

　　但遺憾的是，有關(guān)蟲(chóng)洞的論述還未被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。