穿越時空結構的想象通道。蟲洞可以想象成穿越時空的捷徑,即連接兩個黑洞或(更推測的)壹個黑洞和壹個白洞的宇宙隧道。蟲洞的‘另壹端’可以是空間的任何地方,也可以是時間的任何時刻,這樣任何穿過蟲洞的物體都可以在壹瞬間出現在宇宙的其他地方——不僅是在另壹個地方,也可以是在另壹個時刻。
描述蟲洞的廣義相對論方程的解其實是在理論提出後不久的1916年發現的,只是當時沒有解釋。阿爾伯特·愛因斯坦本人在1930年與納森·羅森在普林斯頓合作,發現史瓦西解所代表的黑洞實際上是他們所說的兩個平坦時空區域之間的橋梁(現在稱為愛因斯坦-羅森橋)。雖然這些方程作為數學傑作被研究(特別是約翰·惠勒和他的同事的工作),但沒有人把它們視為1985之前宇宙的真正特征,因為數學中研究的所有例子都只能打開很短的壹瞬間,然後在包括光在內的任何東西穿過隧道之前再次砰然關上(根據方程)。
雖然這種想法受到科幻作家的喜愛,但科學家們普遍認為,壹定有某種自然規律阻止了蟲洞的存在。然而,當加州理工學院的相關學者在1980年代試圖證明這壹點時,他們發現這是不可能的。廣義相對論(這是我們擁有的最好的引力和時空理論,它已經通過了對它進行的所有測試)中沒有任何東西禁止蟲洞的存在。不僅如此,基普·桑尼和他的同事還發現,愛因斯坦的方程甚至有壹個允許長壽命蟲洞的解。
這種蟲洞的口應該看起來像球形黑洞的視界,但有壹個重要的區別。地平線是壹個單向的表面,從那裏什麽也看不到。但是蟲洞口的表面允許雙向通行。如果我們觀察另壹端織女星附近的壹個蟲洞,我們會看到織女星的光從隧道中出來——織女星附近的觀察者從另壹端觀察同壹個蟲洞時,也會看到太陽光。
但是要建造壹個人類可以穿越的大蟲洞仍然是極其困難的(參見時間旅行),而且對於所有的實際用途來說都可能是不可能的。但是物理學家對存在普朗克長度的天然蟲洞的可能性很感興趣。這個蟲洞提供了壹個基本的泡沫狀時空結構,時空織物本身就是由蟲洞纖維編織而成的(用壹種類似詩歌修辭的混合隱喻)。
如果是這樣,會有很多奇怪的可能性。比如這個微小的(超亞微觀的)蟲洞可以連接宇宙中遙遠的區域,這樣信息就可以泄露,從而保證地球上的物理定律和遙遠的類星體上的物理定律是壹樣的。或者壹個小蟲洞從我們的宇宙斷開,開始通過暴漲成長為壹個獨立的宇宙。