虽都说虫洞能穿越,但它的存在是不是全凭想象？有没有存在的理论依据？

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注意。虫洞（或爱因斯坦罗森桥）是一种连接时空中不同点的推测结构。是基于使用雅可比矩阵和行列式求解的爱因斯坦场方程的特殊解。

直观上虫洞可以被想象成一个具有两端的隧道。其中每一端都位于时空的不同空间点或时间点（如果虫洞存在。那么穿越虫洞意味着到达不同的地点或者到达不同的年代）。 更准确地说。虫洞是时空连续体的超越双射。是卡拉比丘流形的渐近投影。表现在Anti-de Sitter空间中。

虽然说虫洞是一种假象的推测概念。但是其也存在着理论依据。在理论上。虫洞与广义相对论是一致的。只不过虫洞是否真正存在仍有待观察。

科学家对虫洞的可视化分析

正如人们对黑洞形貌拍照的执着一样。人们也执着于对虫洞进行可视化分析。

为了更好的描述虫洞结构。我先介绍一个简化的概念：对于一个简化的虫洞概念。空间可以被可视化为一个二维(2D)表面。在这种情况下。虫洞将在该表面中显示为孔。通向3D管（圆柱体的内表面）结构。然后在2D表面上的另一个位置处重新出现。

那么。实际的虫洞与此类似。只不过空间尺寸增加了一个维度。 例如。代替2D平面上的圆孔。入口和出口点可以在3D空间中可视化为球体。

图 可视化虫洞结构

想象虫洞的另一种方法是拿一张纸。在纸的一边画两个有点远的点。这张纸代表时空连续体中的一个平面。这两个点则代表要走的距离。但是理论上虫洞可以通过折叠这个平面将这两个点连接起来。使这两个点相互接触。这样。穿过这段距离就容易多了。这就形成了虫洞的概念。

图 白纸和笔。自己画喽

拓扑学理论对虫洞的解释

从拓扑的角度来看。宇宙内的虫洞（同一宇宙中两点之间的虫洞）是一个紧凑的时空区域。其边界在拓扑上是微不足道的。但其内部并不是简单的连接。将这一想法形式化导致如下定义：

If a Minkowski spacetime contains a compact region Ω, and if the topology of Ω is of the form Ω ~ R × Σ, where Σ is a three-manifold of the nontrivial topology, whose boundary has topology of the form ∂Σ ~ S2, and if, furthermore, the hypersurfaces Σ are all spacelike, then the region Ω contains a quasipermanent intrauniverse wormhole.

“如果Minkowski时空包含紧致区域Ω。并且Ω的拓扑结构为Ω~R×Σ。其中Σ是非平凡拓扑的三流形。其边界具有∂Σ~S2形式的拓扑。此外。如果超曲面Σ都是类似空间的。那么区域Ω包含一个准多孔的内部虫洞。”

图 莱斯·博西纳斯为美国宇航局设想的虫洞旅行

结论

本文简单介绍了虫洞的理论。希望能对读者产生启发。

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其他观点：

虫洞不是想象出来的。虫洞是真实存在的。不存在的只是短于两点之间直线距离的虫洞！

其他观点：

如果在想象和理论依据之间选择。只能说更多的是依靠想象。也可以认为虫洞的概念更多的还是停留在科幻层面。而不是科学层面！

当然也不是说一点理论依据也没有。唯一的理论依据就是爱因斯坦的广义相对论。简单说。广义相对论强调时空并不是一成不变的。而是可以弯曲伸缩甚至撕裂。大质量的天体对时空影响尤为明显！

如果说时空可以弯曲伸缩。那么理论上就可以把时空弯曲到极致。最终让两个相隔遥远的两点变得非常近。

就好比时空就是一张纸。你把纸弯曲折叠。纸上距离再远的两点都可以变得非常近。把纸折叠后再空间中“打一个洞”。就是所谓的虫洞！说白了就是连接两个不同时空的捷径！

反正我们队虫洞的可行性了解甚少。目前基本就知道理论上是可行的。实际上很难制造操控虫洞。科学家们分析需要强大的负能量维持虫洞的稳定！

所以说。所以目前人类科技来看。虫洞就是一个遥远的梦想。或许我们只有通过大自然的力量才能利用虫洞来穿越时空。比如说黑洞巨大的质量会造成时空的无限扭曲！

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