蟲洞（Wormhole）又稱愛因斯坦－羅森橋、時空洞，也譯作蛀孔。是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。1916年奧地利物理學家路德維希 · 弗拉姆在研究卡爾 · 史瓦西對愛因斯坦場方程的解時提出了“描述兩個不同的時空區域由一個時空管道連接”； 1935年愛因斯坦及納森·羅森利用廣義相對論進一步探索了弗拉姆的理論，他們一起提出了連接兩個不同時空點的橋梁的概念——愛因斯坦-羅森橋；1957年，物理學家惠勒首次采用“蟲洞”稱呼這一時空橋梁。蟲洞是在廣義相對論中容許存在的一種特殊結構，它可以把時空中的兩個點直接連接起來，不管這兩點在空間距離上或時間間隔上相距多遠。簡單地說，“蟲洞”就是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。利用蟲洞的特性，我們就有可能在較短的時間內完成遠距離的空間旅行，或者進行時間旅行。蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道，所以也叫灰道。迄今為止，科學家們還沒有觀察到蟲洞存在的證據。
研究曆史蟲洞作為眾多引力研究中的一個分支，人們對其研究已擁有 100 多年的曆史。所謂蟲洞是人們假想的存在於宇宙的一種時空結構，它扮演了時空橋梁或隧道的角色。人們利用蟲洞可以將一個單一宇宙的兩個漸進平直區域或兩個漸近平直宇宙連接在一起，即它可以作為連接兩個遙遠時空區域的捷徑。
對於蟲洞物理的研究，人們最早可以追溯到1916年，弗拉姆通過分析當時被提出的史瓦西解對蟲洞進行了探索。對蟲洞類型解的進一步探索是在1935年，當時愛因斯坦和羅森構建了由基本粒子模型表述的、連接兩片相同區域的“橋”，稱為“愛因斯坦-羅森橋”。此後的一段時間，人們在這個領域幾乎沒有進行任何相關的探索。
直到20世紀50年代，惠勒把這個問題重新提出來。1957年，惠勒為這類物體引入了“蟲洞”一詞。惠勒認為，蟲洞（比如 Reissner-Nordstrom 蟲洞或 Kerr 蟲洞）是在普朗克尺度下存在的連接時空不同區域的量子泡沫的客體。後來，霍金和其他人通過變換把這些蟲洞變成了歐幾裏德蟲洞。然而，由於常規物質的不穩定性，惠勒研究的這些蟲洞是不可穿越的， 並且對這些蟲洞進一步研究會發現它們存在不同類型的奇點。
1988年， 莫裏斯和索恩等人通過引入相關限製條件提出構建一個穩定可穿越靜態球對稱蟲洞的可能性。為了實現對靜態可穿越蟲洞的描述，莫裏斯等人在構造的 Morris-Thorne度規中引入了兩個未知函數：紅移函數和形狀函數，並要求可穿越蟲洞不應該存在視界，從而保證人們可以通過蟲洞進行雙向旅行。
考慮應用幾何條件對形狀函數進行約束以及探索支撐蟲洞形成的物質性質是蟲洞物理研究中的熱點問題。研究表明，在廣義相對論理論框架下，可穿越靜態蟲洞的形成需要人們在宇宙中引入違反零能量條件的外來奇異物質。總之，自愛因斯坦場方程的蟲洞解被發現以來，人們花費了大量的時間和精力探索蟲洞物理的效應和幾何性質。
愛因斯坦-羅森橋。史瓦西黑洞在時空中的某一點，具有質量M，周圍是真空區域的星球，其史瓦西時空為在時，是發散的，而，度規是退化的。在時，，這r意味著對無窮遠( r→∞ ) 處的觀察者來說，史瓦西麵上的標準鍾行走得無限緩慢化。這說明在這兩點時空具有奇異性。考慮史瓦西麵外徑向傳播的光線，可得“坐標光速”：在史瓦西球外的光線或粒子可以沿r增加或減少的方向運動或傳播，當r逼近引力半徑2GM時，三維速度dr/ dt→0。這結果與初速度無關，它似乎表明物體永遠也不會穿過引力半徑。注意到t代表遠處觀察者的時間，所以結論隻能是遠處觀察者永遠不能看到自由下落物體穿過引力半徑。對遠處觀察者塌縮著的恒星上的一切事物的節律全在放慢。遠遠地看去，似乎一切事物的活動顯得很“呆滯”，它們像是逐步趨於停止，像是被什麽強大的力量給“凝結”起來，就像是一顆死寂的星，所以有人又把黑洞叫做 “凝聚星”。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>