帶我們回到過去的是回憶，帶我們去到未來的是夢想。——《時間機器》

想要實現時間旅行，回到過去，自古以來一直是人類的夢想，但憑空想象肯定是不行的。但是自從愛因斯坦提出相對論之後，又再一次燃起了人們對時間旅行的研究。

大約100多年，物理學家路德維希·弗萊姆就提出了“蟲洞”的概念。之後愛因斯坦在研究引力場方程的時候作出了這樣一種假設：

黑洞和白洞直接可以形成蟲洞，通過穿越蟲洞就可以實現時空轉移和時間旅行。那麼今天我們就來談論一下，蟲洞是如何形成的，以及它如何帶我們進行時間旅行。

黑洞、白洞和蟲洞之間有關係？

看到這幾個詞，大家應該會比較熟悉，畢竟它們會經常出現在許多影視作品或者科幻小說中。我們首先要從愛因斯坦的相對論開始說起。

黑洞我們應該很了解了，就是一個引力非常大的奇點，能夠吞噬任何靠近它的物質。而白洞，顧名思義，就是性質和黑洞完全相反，任何物質和光都不能進入黑洞。

而且白洞只是廣義相對論中推匯出來的假象上一種洞，目前還沒有任何證據支撐它的存在。

蟲洞最早出現在廣義相對論的史瓦西解中，科學家了解了時空並不是平坦的，而是可以彎曲的，當大品質恆星形成黑洞時，就是使得時空無限的向下坍塌，測底線幾乎會和原來的時空相互垂直。

於是科學家就想：黑洞內部應該會和時空的另一個部分連線起來，黑洞的另一端就是白洞，而中間連線的部分就叫做白洞。

也就是從那個時候，物理學家們才開始對研究蟲洞的性質產生了興趣。

黑洞和白洞之間由蟲洞連線，可以在黑洞和白洞之間傳送物質。但是還有一點要說明，物質在進入黑洞時會被完全的分解到亞原子級別，最後才能通過蟲洞傳送到白洞然後出來。

蟲洞存在嗎？目前有哪些理論支援？

上面提到的史瓦西的解，來自廣義相對論中的核心方程——愛因斯坦方程關於球狀物質分佈的解。也被叫做史瓦西黑洞，這就是黑洞存在的理論支援，而去年我們也真正的拍到了第一張黑洞照片。

那麼白洞呢？因為在相對論中，方程可以在時間上進行反演，經過簡單的數學計算，就可以得到一個新的解，主要注意的是，白洞存在的理論遠不及黑洞，因為這個方程的解現在還只是停留在數學上，物理意義還很不明確的。

科學家多次嘗試把史瓦西的解以座標系的形成呈現出來，其中定義域最廣的就是克魯斯卡爾座標系，它使得座標系中的所有點（除奇點之外）都有定義，簡單來講就是可以最大限度的把史瓦西解推廣到整個時空當中。

從圖中我們可以看到，我們的宇宙被劃分成了四部分。那麼蟲洞哪去了？理論上講，蟲洞應該是通過黑洞和白洞，把我們所在的宇宙和映象宇宙連到一起，這就是蟲洞的概念。

現在我們應該已經了解了以下幾點：

早在19世紀50年代，已有科學家對“蟲洞”作過研究，由於當時歷史條件所限，一些物理學家認為，理論上也許可以使用“蟲洞”，但“蟲洞”的引力過大，會毀滅所有進入的東西，因此不可能用在宇宙航行上。

創造出穩定存在的蟲洞需要什麼條件？

上世紀50年代的時候，物理學家就已經對蟲洞進行過研究了，之後霍金也對蟲洞理論進行研究之後得出的結論是：因為蟲洞的引力非常大，將會摧毀所有進入裡面的物質。也就是說物理定律不允許，巨集觀世界的我們進行時間旅行，以此避免出現時間悖論。

“似乎有一個時序保護機制，防止封閉類時曲線的生成，從而讓歷史學家得到安全的宇宙。It seems that there is a Chronology Protection Agency which prevents the appearance of closed timelike curves and so makes the universe safe for historians.”

隨著科學不斷的發展，人們發現“蟲洞”的巨大引力可以使用“負品質”來進行中和，從而使得蟲洞能夠穩定的存在。

物理學家發現，“正物質”有品質，那麼反過來“反物質”就應該擁有“負品質”，負品質之間會進行排斥的作用，所以理論上可以利用負品質的物體來抵抗蟲洞中的巨大引力。

偉大的物理學家霍金也曾猜測，宇宙中，可能存在數以億計的蟲洞，可惜這些蟲洞都太小了，小到連一個原子也放不下。而“負品質”的發現再一次科學家對蟲洞的研究有了進展，這樣一來，就可以利用負品質來擴大蟲洞的大小了。

具體是這麼一回事：把“負品質”傳送到“蟲洞”裡面去，然後把“蟲洞”開啟並加強它的結構，讓它穩定的存在，最後我們就可以乘坐太空飛船穿越蟲洞了。

什麼是負品質？有沒有真的負品質？

負品質（negative mass）是一個物理學中的一個概念，我們從字面意思來理解，就是品質是負的，和我們生活中的品質完全相反，比如-10kg。

在相對論中，我們知道品質和能量其實是一個物體的同一個屬性，也就是說，品質和能量其實是一回事，負品質我們也可以看成是負能量，當然這裡的負能量可不是我們生活中，讓人產生負面情緒的負能量。

需要注意的是，反物質並不是負品質，反物質的品質依然是正的。而負品質的物質之間會存在相互排斥的力，那麼正負品質的物體相遇會發生什麼，理論上來講，它們可能會融合到一起，最終消失掉。聽其實可能有點不可思議，但實際就是這的情況。

“負品質”剛提出時還只存在於理論之中。儘管現在依然處於搜尋階段，但是現在世界上的許多科學家都成功的證實“負品質”的存在性。

總結。

蟲洞理論是由相對論推匯出來的一種數學模型，在物理上，目前沒有證據表明它的存在。而且蟲洞的穩定存在需要負品質來維持，等等這些對我們來說都還是未知數，所以依靠蟲洞進行時間旅行目前來講，還是不現實的。