关于虫洞的关键要点
在某些方面，虫洞可能看起来像黑洞。而虫洞看起来会像一个球体，而不是一个洞。
爱因斯坦的广义相对论允许虫洞存在的可能性，但没有观测证据证明它们的存在。但如果拥有合适的物质，就有可能产生导致虫洞的时空曲率。
想象一下生活在一个二维世界里，就像一张纸。当这张纸被折叠起来，使两部分相距很远时，这两个“时空”中的独立位置就会以非常相似的方式连接起来，就像虫洞一样。
爱因斯坦-罗森桥是时空中一个假设的、尚未证实的特征。理论上，这些所谓的虫洞提供了穿越宇宙的捷径，连接时空中的两个独立点。
虫洞在科幻作品中常常被描绘成一种穿越太阳系未知扭曲区域的宇宙戏剧性跳跃，但就天体物理学家而言，它们仅仅是——科幻作品中的一个概念。
Robert Scherrer，范德堡大学物理学教授，称虫洞处于“推测性物理学的边缘”。爱因斯坦的广义相对论允许虫洞存在的可能性，但没有观测证据证明它们的存在。因此，Scherrer 说，它们仍然是理论性的，“比黑洞还要推测得多”。
爱因斯坦的相对论指出，引力，一种基本吸引力，是时空本身的曲率。物质告诉时空如何弯曲，反之，时空的几何形状告诉物质如何运动。换句话说，时空是一个结合了空间维度和第四维度时间的概念模型。
“最主要的是要记住，爱因斯坦的理论非常灵活，允许时空以各种方式弯曲。在某种意义上，如果拥有合适的物质，就有可能产生导致虫洞的时空曲率，”加拿大西部大学物理学和科学哲学教授 Christopher Smeenk 说道。
虫洞看起来会是什么样子？
虫洞隧道。(图片来源：CG_dmitriy/Shutterstock)
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Smeenk 说：“我们认为时空具有某种普通结构，但广义相对论允许它变得非常奇怪，”并补充说，这种“奇异场景”提供了一种提出关于物理学、广义相对论和量子力学的问题的方式。
想象一下生活在一个二维世界里，就像一张纸。当这张纸被折叠起来，使两部分相距很远时，这两个“时空”中的独立位置就会以非常相似的方式连接起来，就像虫洞一样。同样，如果一个人要穿过虫洞，它会改变他们在空间和时间中的位置。
但虫洞是否不仅仅是理论？科学家们并不确信。
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人类能否穿越虫洞？
最简单的虫洞将不稳定，意味着它们会很快坍塌，不足以让一个人通过。要稳定一个假设的虫洞，需要奇异物质。
奇异物质是一种假设的物质形式，理论上具有不寻常的性质，通常以负能量密度为特征，这意味着它具有负质量或产生排斥引力。虫洞需要奇异物质的外壳，但就像虫洞一样，奇异物质从未被观测到，并被认为是假设的。
Smeenk 说：“如果你能以某种方式创造出那种物质状态，那么根据广义相对论，你就可以拥有一个虫洞。但如果你问我那种物质是否可能存在，我对此表示怀疑。”
即使虫洞被发现是稳定的，它也需要足够大才能让人通过。而且由于奇异物质被认为是负的，通过虫洞发送一个人将是“一大块正能量”，这可能会触发虫洞坍塌，因为它需要维持排斥效应。
范德堡大学物理学助理教授 Alexandru Lupsasca 补充道：“简而言之，如果你想要一个经典的、可穿越的虫洞，那么你需要虚构出负能量物质，或者奇异物质，而这些可能并不存在。”
科学家如何假设虫洞的存在
仅仅因为科学尚未证实虫洞的存在，并不意味着它们就不存在。但像 Lupsasca 这样的天体物理学家说，真正虫洞的概念是矛盾的，因为没有已证实的虫洞。
Lupsasca 说：“存在一些‘一厢情愿’的虫洞，”他将虫洞理论比作《罗密欧与朱丽叶》——“宇宙版的‘命中注定’的恋人”。
Lupsasca 说：“罗密欧生活在宇宙中，朱丽叶生活在另一个宇宙中。他们想见面，因为他们彼此相爱，但他们怎么会知道彼此的存在呢？”
在这个理论戏剧中，他们唯一能见面的方式是，他们各自跳入各自宇宙中的一个黑洞，而这些黑洞恰好相连，基本上是通过一个连接了两个本来不会连接的时空区域的虫洞。
Lupsasca 补充道：“但他们当然需要一个悲惨的结局。一旦你坠入黑洞，你就无法抵抗中心的奇点产生的引力。最终，他们会被吸入奇点并被撕裂。这是一个注定失败的‘命中注定’的恋人的故事。”
引力不是均匀的，而是随着距离衰减。在黑洞或可能的虫洞等更大的引力场中，这种差异会更大，这可能会导致“意大利面化”——或将一个人撕裂。
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虫洞为何是理论性的
黑洞 (图片来源：remotevfx.com/Shutterstock)
remotevfx.com/Shutterstock
目前，科学家们对虫洞的特征了解不足，无法自信地识别它们，例如会产生虫洞的情况类型、虫洞的性质以及如何检测这些性质。
在某些方面，虫洞可能看起来像一个黑洞。它也可能有一个事件视界，这是黑洞之外的一个理论边界，没有任何辐射或光线可以逃脱。人们认为，虫洞的影响将取决于它的质量，这可能会决定物体在它外面和周围的行为或轨道。
Lupsasca 说，一个关键特征是，虫洞看起来会像一个球体，而不是一个洞，并补充说，穿过虫洞就像“被吸入一个球体，然后从另一个球体中弹出”。
天体物理学家在试图寻找虫洞时可能还会寻找的其他东西包括与黑洞相关的引力波或辐射。
我们宇宙中的可能性
虫洞代表了描述我们宇宙的无限可能性。
Smeenk 说：“物理学家思考他们理论的方式是，每一个理论都是对世界真实面貌的不完整描述。这些解之所以有趣，部分原因在于将爱因斯坦的理论视为现实的不完整图景。物理学家经常探索这些情况，不是因为他们会在真实的や天体物理系统中发现虫洞，而是因为这有助于他们了解这些碎片如何拼凑在一起。”
虫洞只是拼图的一部分，但它们并不提供完整的画面。然而，对它们潜力的理解有助于拓宽和深化我们与已知力量的关系。
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理论物理学。蒸发的二维黑洞的复制虫洞
