任何科幻迷都曾见过这些场景：穿墙而过，乘坐超光速飞船，或瞬间抵达遥远的宇宙空间和时间。然而，这些想法并非仅仅是富有创意的幻想；它们源于理论物理学，特别是阿尔伯特·爱因斯坦的工作。他的设想包括一个在三维空间和第四个不可见的时间维度中弯曲自身运转的宇宙。如果爱因斯坦的宇宙模型是正确的——过去一个世纪的实验表明它基本上是正确的——那么基于他的理论的虚构壮举也可能成为现实。这种潜力已变得如此诱人，以至于严肃的物理学家们现在经常在他们领域最权威的期刊上评论爱因斯坦相关的技术。
其中一位最具洞察力的推测者是纽约城市大学的物理学家加来道雄。加来指出，爱因斯坦的科学遗产已成为许多惊人发明的基石，包括激光和全球定位系统。但要达到下一个层次，发展爱因斯坦天才的延伸，例如通过虫洞旅行、空间传送，或来回时间旅行，又需要什么呢？科学家们已经开始这项工作，加来在此汇报他们的进展。
另一个魔镜 在《星际之门》和《超时空接触》等科幻电影中，虫洞连接着宇宙中遥远的地点，使人们能在远少于以光速（最大的常规速度）旅行所需数百年或数百万年的时间内，从一个地点转移到另一个地点。爱因斯坦的广义相对论暗示了虫洞的可能性——它们是由于宇宙本身的曲率而在时空中形成的实际捷径。但虫洞真的存在吗，还是仅仅是数学的虚构？
存在几个主要问题。许多虫洞解决方案导致“不可穿越虫洞”。就像黑洞一样，一旦你越过这种虫洞的事件视界，你就永远无法离开。1988年，加州理工学院的基普·索恩及其同事找到了一种可能的出路：可穿越虫洞，即你可以自由来回通过的虫洞。事实上，对于其中一种解决方案，通过虫洞旅行的感觉并不比乘坐飞机差。
然而，有一个缺陷使得这种虫洞不切实际。引力会挤压虫洞的喉部，摧毁任何试图到达另一边的旅行者。为了稳定虫洞的喉部，科学家们将需要一种排斥力，这种力量可能来自于宇宙中最奇特和最具推测性的实体：负质量和负能量。理论上，使用其中任何一种都可能将虫洞的喉部保持足够长的时间，让宇航员能够安全通过。
科学家们一直在自然界中寻找负物质，但迄今为止尚未成功。需要注意的是，反物质和负物质是完全不同的东西。前者确实存在，具有正能量但电荷相反。负物质尚未被证明存在。负物质非常奇特，因为它比虚无还轻。事实上，它会漂浮。与被行星引力吸引而撞向行星的流星不同，负物质会避开恒星和行星等大质量物体。它会被排斥，而不是被吸引。因此，尽管负物质可能存在，我们预计只会在深空中找到它，肯定不会在地球上。
即使我们能够定位或创造负能量或负物质，仍然存在一个大问题：获取和操纵足够多的这种物质。新西兰惠灵顿维多利亚大学的马修·维瑟估计，要打开一个一米宽的虫洞所需的负能量，将相当于木星的质量，只是它是负的。他说：“你需要大约负一个木星质量才能完成这项工作。仅仅操纵一个正质量的木星能量已经非常棘手，远远超出了我们可预见的未来能力。”我们可能需要数千年才能考虑利用如此规模的能量。
然而，如果我们真的创造了虫洞，它们可能不仅会为太空旅行打开大门，也会为时间旅行打开大门。
