宇宙間的“高速隧道”，速度比光速還“快”，可以直達宇宙邊緣 星際旅行一直是科幻電影的主角，哎？怎么感覺這句話在往期的文章中說過？其實，本文中的“背景知識”的確已經被我們討論過許多次了， 比如絕對無法超越的光速、只存在理論中的曲速飛船等等 。

不過，今天我們要來探討的內容，雖然與上面這些概念有千絲萬縷的關系，但它依然擁有十分特殊的地位，并且十分有趣。

(資料圖片僅供參考)

愛因斯坦廣義相對論與場方程

1915年，愛因斯坦發表了足以奠定自己在物理學的地位的 廣義相對論 。

這就是著名的 愛因斯坦場方程， 場方程將引力定義為一種 幾何效應 ， 時空產生的曲率則取決于 物質的能量動量張量 。簡單來說，在愛因斯坦構建的新的世界觀中，引力有了完全不同的定義。

曲率是描述時空彎曲的程度，也就是說，在愛因斯坦看來 ，引力，成了一種有質量和能量的物質對周圍時空產生的影響 。

愛因斯坦 場方程 搭配上 測地線方程 ，就可以求出 物體在重力場中的運動軌跡 ，這和電磁學類似，運用麥克斯韋方程組和勞倫茲力方程，我們就能知道電粒子在電磁場中是如何運動的。

由于我們不知道真正的時空形狀， 假設它是球對稱的，那么愛因斯坦場方程就能找到精確解 ， 蟲洞，就是它的一個特殊解 。

蟲洞

在許多科幻影視作品和小說中，蟲洞和曲速飛船一樣，是實現星際穿越的一種方法。 曲速飛船 是打造一個像泡泡一樣的空間， 實現空間翹曲 ，那么 蟲洞 就是 在時空中不同點之間打穿一條“高速隧道”，直接經由隧道實現“傳送” 。

因為蟲洞本身就是對場方程的一個特殊解， 它與廣義相對論對時空的認識和預言并不相悖 。理論上，一個蟲洞就可以連接10億光年這樣的超遠距離，也可以僅僅穿越幾米，而且蟲洞不僅 可以在不同的宇宙空間中穿梭 ，它在理論上 甚至可以實現在 不同的時間點 上旅行 。

1991年，物理學家大衛·多伊奇通過計算發現，虛擬粒子在蟲洞時間機器中循環的破壞性正反饋回路是不可能的。

也就是說，當你在未來的時間點啟動蟲洞希望回到過去時， 你無法回到自己宇宙的過去，只能回到另一個平行宇宙 ，也就是說，具有極短時間跳躍的蟲洞時間機器， 其實是兩個平行宇宙之間的橋梁 。

1995年，物理學家馬特·維瑟提出，如果在早期宇宙中生成負質量的宇宙弦， 宇宙中可能存在許多蟲洞 。

如何打造和穿越蟲洞？

卡西米爾效應 指出，在量子場論中， 允許空間中出現能量在給定點為負的狀態 ，這讓 穩定穿越蟲洞 具有一定的可行性。

根據 ER=EPR猜想 ， 兩個量子糾纏的粒子彼此之間的連結是一個蟲洞 ，這是目前科學家已知的蟲洞 自然形成 的唯一過程。

假設宇宙大爆炸時出現了微小蟲洞，那么它或許已經跟隨宇宙的膨脹，成了宇宙中的 宏觀存在 。

但是，可惜的是，即使它理論存在且有些物理學家認為人工可以開啟蟲洞，但截至目前， 沒有人真的在茫茫宇宙中找到一個蟲洞 。

許多科學家假設，蟲洞 只是第四空間維度的投影 ，它或許是一個比我們人類高得多的維度的產物，以至于就算它在宇宙中存在，我們也沒有能力發現它。

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