虫洞是什么？虫洞穿越真实案例

虫洞是什么(虫洞穿越真实案例)

爱因斯坦提出的虫洞理论到底是什么，虫洞的里面会有什么?

虫洞是爱因斯坦广义相对论预言的一种奇异宇宙现象，虫洞不是一种天体实体，而是一个理想中的时空洞。

广义相对论是关于引力场的理论，爱因斯坦的引力场方程是里面最重要的部分，这个引力场方程表述为：

爱因斯坦场方程：R_uv-1/2*R*g_uv=κ*T_uv(Rμν-(1/2)gμνR=8GπTμν/(c*c*c*c) -gμν)

说明：这是一个二阶张量方程，R_uv为里契张量表示了空间的弯曲状况。T_uv为能量-动量张量，表示了物质分布和运动状况。g_uv为度规，κ为系数，可由低速的牛顿理论来确定。”_”后字母为下标，”^”后字母为上标。

根据这个方程，人们从中引申出了很多解，比如史瓦西真空解，由此得出了宇宙存在黑洞的预言，同样根据这个史瓦西解还得出了白洞、虫洞的预言。根据爱因斯坦引力场方程，还得出了时空弯曲、引力透镜、引力波等预言，这些预言都被后来的观测发现一一证实了。

现在黑洞已经证实，“白洞和“虫洞”的预言尚没有证实。

虫洞又叫爱因斯坦~罗森桥，是指宇宙中可能存在连接两个不同时空的隧道，因此也可以称为时空隧道。这个概念1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出，是1930年爱因斯坦和美籍以色列裔物理学家纳森·罗森，在研究引力场方程时假设的一种天文现象，认为透过虫洞可以做瞬时转移或者时间旅行。

现在这个理论还有很多争议，说法也很多，并被看好是未来解决深空远距离航行，突破光速瓶颈的一个选项。但有一点必须说明，虫洞旅行并不是真正的超光速旅行，只是能够达到超光速的效果，而实际速度并不一定要达到或者接近光速。

因此虫洞旅行与爱因斯坦狭义相对论的光速限制是不矛盾的。

更确切的说，虫洞旅行是抄近道，走捷径。

本来两个星系之间相隔很远，比如银河系和仙女座星系相隔254万光年，即便实现了光速旅行，在地球人看来，前往仙女座星系的人单程也要用254万年，这在人类世界是无法接受的。但这时如果在银河系与仙女座星系之间出现了一个虫洞，人们不需要再走那看来直线实际上是非常弯曲的时空，从这个洞中瞬时就能够到达仙女座星系，这比光速快了多少倍?

但飞船本身并非超光速，完全不受光速藩篱限制。就像我们乘火车过隧道，如果没有这个隧道要弯200公里才能够到山那边，现在有了这个隧道，只需要1分钟就到了山那边。更厉害的比喻就像一张大纸，一只蚂蚁从纸的A面爬到B面同样位置，需要爬半天，这时纸张上出现了一个小孔，蚂蚁从这个小孔一钻就过去了。

上面说的山那边和纸的另一面就是另一个遥远的时空，火车还是那个火车，蚂蚁还是那只蚂蚁，但到达目的地的费时就完全不一样了。这就是虫洞或者时空隧道或者爱因斯坦罗森桥的妙用。

虫洞形成机制。

虫洞形成机制有多种解释，但总体上是根据爱因斯坦引力场理论得来的。早在300多年前，牛顿就发现了万有引力规律，让人们知道了在宇宙中每个角落都充斥着引力，牛顿没有解释引力的根源是什么。

爱因斯坦广义相对论解决了这个问题，用无可辩驳的事实证明了引力是由质量对时空的扰动产生。这个理论认为，任何具有质量的物体，都会对周边的时空造成扰动，就像在水中丢下一颗石子，不管石子的大小都会对水产生扰动，只不过是质量越大的物体产生的扰动越大而已。

这种扰动的表现就是物体在自己周边形成时空扭曲，形成时空漩涡或者陷阱，质量越大的物体时空漩涡或者陷阱就越大，这样两个物体的时空漩涡会相互影响，相互掉到对方的陷阱，就表现出相互吸引的现象，而小天体经过大天体附近时，会掉进大天体的时空陷阱中，就表现出小天体被大天体吸引的现象，这就是万有引力的本质。

宇宙中存在着无数大大小小的天体，因此在宇宙中就存在着各种各样的时空漩涡和陷阱。当一些极大引力场出现时，比如星系、黑洞、类星体等等，会在自己周边形成巨大的时空漩涡，这些时空漩涡相互碰撞很可能形成一些奇异的空洞，这种空洞就是虫洞。

这有点像多股激流碰撞中形成的一些漩涡，这些漩涡有时候可以直通水底。

也有一种说法认为虫洞出现在黑洞和白洞之间，认为黑洞极端的时空曲率使奇点处物质被碾碎为基本粒子，然后从另一个时空的白洞辐射喷出，连接黑洞与白洞之间的就是虫洞。时空通讯不太认同这种观点，因此不展开来说。

黑洞、虫洞、白洞是三胞胎，但还只有黑洞产出。

黑洞、虫洞、白洞都是爱因斯坦引力场论得出的结论，也可以说都是这个方程的解，被视为爱因斯坦的预言。但迄今为止，只有黑洞被证实在宇宙中真实存在，并拍摄到了之一张黑洞照片。当然，黑洞本身是人眼看不到的，但黑洞的引力场效应使它周边会发生许多奇异的天象，人们就是根据黑洞理论并观测这些天象来了解黑洞的，拍摄的照片也是黑洞引力场形成的吸积盘和能量射线，总体上还是间接了解和“看到”黑洞，不过这些间接都与理论相契合，因此是正确的。

虫洞和白洞目前并没有观测到，理论上也还有不少争议。

很多人对虫洞寄予了很大希望，认为虫洞穿越和曲速航行是将来突破速度瓶颈，在恒星甚至星系之间穿梭的一个更好选项。一些理论认为，虫洞两头时间流速是不同的，两边是存在时间差的不同时空，这样从一端洞口进去时是12点，另一端洞口出来时就还是12点，穿越虫洞的人感觉并不耗费时间，是瞬时穿越。

也有人认为，即便虫洞真的存在，也很难利用。因为虫洞很不稳定，随时出现，也可能随时消失，且虫洞都比较小，理论上很难容得下一艘飞船通过。还有理论认为，负能量是撑开虫洞并且固化维持虫洞的工具，只要有足够的负能量，不但可以利用虫洞，还可以人工制造虫洞，就是所谓的时光机。

至于虫洞里面的情况，也有多种说法。

科幻电影中，进入虫洞的飞船周围充斥着由星光和辐射形成光怪陆离的视觉幻象，飞船穿越其中就像在享受一场光彩的盛宴。

但理论认为，进入虫洞并没有那么舒服。虫洞里面的引力场巨大，当接近虫洞时，引力潮汐力就会对飞船和人体产生拉伸作用，最终在巨大引力张力作用下，飞船和人体全部被拉碎成亚原子粒子，从白洞或者虫洞的另一端辐射而出，虫洞穿越过去的只是一堆粒子。

要解决这个问题，就是虫洞必须足够大，大到什么程度呢?根据引力场公式计算，半径至少要达到1光年。1光年是多少?就是9.46万亿千米，旅行者1号以每秒17km的速度走了四十多年，才走了222亿千米，只是1光年的426分之一。

看起来这个光年级尺度的虫洞对我们来说是一个很大的洞，但相比到254万光年距离的仙女座星系，只是一个小小的通道。如果真有这样的通道存在，其引力场效应是非常大的，相隔数百万光年就能够感觉到这种影响，因为要维持这样一个虫洞，所需的负能量将是银河系所有可见天体质量的100倍。

因此理论上，在距我们数百万光年范围的星系没有这种虫洞存在。

当然也有人提出了另外的观点，认为虫洞没有黑洞所具有的极端曲率视界，也就是没有无限引力场范围，这就意味着物质可以进入虫洞，也可以从虫洞中出去。

还有人认为有些虫洞会自我包裹，进入其中的物质或人不会从另一个出口出去，而是返回到自身的入口，但这个过程从外面惯性系看来需要数十亿年。这才是洞中方一日，世上已千年，不，是洞中只一瞬，世上已数十亿年矣。

总之，有关虫洞的理论还处于科幻状态，前程未卜，我们吃瓜群众还是等待科学家们取得突破再说吧。在此之前，我们看看科幻就行了，不必当真。