虫洞

蟲洞在二維環境的模擬

另一種蟲洞在二維環境的模擬

虫洞（Wormhole），或譯作蛀孔或蠹孔，又稱愛因斯坦-羅森橋，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1916年奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念，1930年代由爱因斯坦及納森·羅森在研究引力场方程时假设，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。迄今为止，科学家们还没有观察到虫洞存在的证据，一般认为这是由于很难和黑洞相区别。

為了與其他種類的虫洞進行區分，例如量子態的量子虫洞及弦論上的虫洞，一般通俗所稱之「虫洞」應被稱為「時空虫洞」，量子態的量子虫洞一般被稱為「微型虫洞」，兩者有很大的區分。

黑洞有一個特性，就是會在另一邊得到所謂的「鏡射宇宙」。愛因斯坦並不重視這個解，因為我們根本不可能通行。於是，連接兩個宇宙的「愛因斯坦—羅森橋」（Einstein—Rosen bridge）被認為只是個數學技倆。

但是，在1963年時，紐西蘭的數學家羅伊·克爾的研究發現，假設任何崩潰的恆星都會旋轉，則形成黑洞時，將會成為動態黑洞；史瓦西的靜態黑洞並不是最佳的物理解法。然而，實際上恆星會變成扁平的結構，不會形成奇點。也就是說：重力場並非無限大。這使得我們得到了一個驚人的結論：如果我們將物體或太空船沿著旋轉黑洞的旋轉軸心發射進入，原則上，它可能可以熬過中心的重力場，並進入鏡射宇宙。如此一來，愛因斯坦—羅森橋就如同連接時空兩個區域的通道，也就是「蟲洞」。

理论上，虫洞是连结白洞和黑洞的多维空间隧道，是无处不在，但转瞬即逝的。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开。也有人假设如果存在一种叫做幻影物质（Phantom matter）的奇异物质的话，因为其同时具有负能量和负质量，因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。这种奇异物质会使光发生偏转，成为发现虫洞的信号。但是这些理论存在过多未经测试的假设，很难令人信服。

参考文献

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• Visser, Matt. Traversable wormholes: Some simple examples. Physical Review D 39, 3182–3184 (1989).

外部連結

• 香港太空館：甚麼是“蟲洞”？
• 香港太空馆：黑洞：從幻想到現實
• Creating a Traversable Wormhole by Mohammad Mansouryar
• What exactly is a 'wormhole'? answered by Richard F. Holman, William A. Hiscock and Matt Visser.
• Why wormholes? by Matt Visser.
• Wormholes in General Relativity by Soshichi Uchii.
• New Improved Wormholes by John G. Cramer
• White holes and Wormholes provides a very good description of Schwarzschild wormholes with graphics and animations, by Andrew J. S. Hamilton.
• Questions and Answers about Wormholes a comprehensive wormhole FAQ by Enrico Rodrigo.
• Wormhole on arxiv.org
• [1] - Information about the theory the Large Hadron Collider could create a small wormhole. Possibly making time travel into the past possible.
• animation that simulates traversing a wormhole