若干年后，你終于攢足首付買到了自己心儀的宇宙飛船，迫不及待地想要遨游在銀河之間,。但馬上,，你發(fā)現了一個嚴峻的問題：宇宙太大了,，即使以光速飛行,，從太陽系抵達最近的恒星，也要超過4年的時間,。

這時,，你想到了蟲洞。在科幻作品中,，蟲洞是一種跨越時空的“橋梁”,，可以讓你跳過太空旅行中漫長的時間，以極快的速度抵達目的地,。拋開科幻作品不談,，在真實世界中，我們如何才能制造一個蟲洞,？

愛因斯坦—羅森橋

根據愛因斯坦廣義相對論,，引力本質上并不是一種力，而是宇宙中因物質分布而帶來的時空曲率,。物質決定了時空如何扭曲,，而扭曲的時空又決定了物質將如何運動。我們無法在宇宙中以超光速運動,，卻能在時空的不同區(qū)域建造隧道,，這種時空隧道就是愛因斯坦—羅森橋，它有一個更為人所熟知的名字——蟲洞,。

如果想搭建蟲洞,，我們需要將能量和物質按特定的方式排列起來，使時空彎曲,，確保時空隧道能夠出現,。而廣義相對論方程的解告訴我們，蟲洞作為一種異?，F象,，誕生于怪異的黑洞中,。

黑洞是廣義相對論方程的奇點。在廣義相對論中,，當物質被擠壓到極高的密度，以至于任何相互作用都不能抵擋這些物質對時空造成的扭曲,，黑洞便不可避免地產生了,。黑洞的邊界被稱為事件視界，事件視界范圍內,，就連光也無法逃逸,。

但黑洞并不是唯一的奇點。廣義相對論方程同樣允許完全相反的奇點存在,，也就是白洞,。白洞的中心同樣有一個奇點，但它的事件視界方向和黑洞相反,，任何物質都無法進入白洞,，而白洞內的任何物質在形成時就會以超光速被拋離出去。

從數學上看,，白洞會在黑洞產生時自然形成,，而一對相連的黑洞和白洞會自動形成一個蟲洞。

但是,，用這種辦法建造蟲洞還有兩個小問題,。

首先，自然中幾乎不可能存在白洞,。因為白洞太過活躍,，高度不穩(wěn)定。白洞的事件視界一直在不斷向外輻射物質,。由于白洞在廣義相對論方程上和黑洞完全等價,，只有事件方向相反，因此演化過程中的白洞看起來會是黑洞演化過程的倒放,。所以,，白洞最終會演化至黑洞演化的起點——一顆恒星。這違反了熱力學第二定律,，所以白洞這一選項被排除了,。

就算真的能構建一對黑洞和白洞，那么它們兩者之間形成的蟲洞入口只會位于黑洞事件視界之內,，你必須進入黑洞才能實現蟲洞之旅,。但黑洞的性質決定了物體一旦進入黑洞，就永遠無法離開,，你會被黑洞中心奇點周圍巨大的引力梯度撕碎,。

莫里斯—索恩橋

所以,，如果想通過蟲洞進行星際旅行，光構建一個蟲洞還不夠,，我們還必須保證人類能從這個蟲洞穿越過去,。還好，廣義相對論方程允許我們把蟲洞的入口“放”到黑洞事件視界之外,，但代價就是這樣的蟲洞極不穩(wěn)定,，哪怕只有一個光子穿越蟲洞，整個蟲洞的時空結構就會立即以超光速坍塌,。

1988年,，物理學家邁克爾·莫里斯和基普·索隆發(fā)現了構建穩(wěn)定、可用,、可供穿越的蟲洞的方法,，被稱為莫里斯—索恩橋。但在他們的條件下,，蟲洞必須是由“負物質”或者說“奇異物質”構成,。

“負物質”不是電荷與正常物質相反的反物質，也不是看不見卻能提供引力的暗物質,，而是質量為負的物質,。在蟲洞方程中引入負質量，可以消除蟲洞的不穩(wěn)定性,，同時又可以讓蟲洞的入口膨脹到足夠大,，足以讓宏觀物體穿越蟲洞。

但負質量的物質又是什么呢,？

我們在宇宙中還沒有發(fā)現負質量的物質,。這種物質的性質非常奇怪，當它受力時,，根據動力學方程,，它會朝著力的反方向運動。這完全顛覆了我們對物理學的理解,。

根據愛因斯坦質能方程,，能量和質量本質上是等價的。雖然我們沒能在宇宙中找到負質量物質,，但負能量卻是真實存在的,。真空中，兩塊相距很近的板之間會因為真空零點能的漲落產生一定的引力,，這個過程中的真空能漲落,，就可能導致負能量密度的出現，這被稱為卡西米爾效應,。

在有負能量的地方,，就有可能建立穩(wěn)定的,、可供穿越的蟲洞。但目前我們的負能量實驗局限于納米尺度,，想要建造真正可用的蟲洞,，或許還要寄希望于量子引力。

廣義相對論告訴我們蟲洞可能存在,，并且能保持穩(wěn)定,，能讓物質穿越過去，但前提是允許負能量（負質量物質）的存在,。而量子力學告訴我們如何產生負能量,，但這種效應只有在微觀尺度下才能存在,。想要獲得真正可用的蟲洞,，或許我們首先要解決的問題是建立量子引力理論。