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《来自星星的你》大结局 都教授蜗居的虫洞是什么？网友吐槽模仿《时间旅行者的妻子》
虫洞[1]，英文为：Wormhole。
　　虫洞(Wormhole
　　虫洞)，又称爱因斯坦-罗森桥，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1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行，截至2014年其存在性尚未确认。
　　早在19世纪50年代，已有科学家对“虫洞”作过研究，由于当时历史条件所限，一些物理学家认为，理论上也许可以使用“虫洞”，但“虫洞”引力过大，会毁灭所有进入的东西，因此不可能用在宇宙航行上。
　　“瞬间移动”的可能，如同超时空转换。
　　随着科学技术的发展，新的研究发现，“虫洞”的超强力场可以通过“负能量”来中和，达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为，相对于产生能量的“正物质”，“反物质”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过，当前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。
　　据科学家猜测，宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”，但很少有直径超过10万公里的，而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机，可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”。
　　科学家指出，如果把“负质量”传送到“虫洞”中，把“虫洞”打开，并强化它的结构，使其稳定，就可以使太空飞船通过。
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中华人民共和国增值电信业务经营许可证号：黑洞与虫洞的区别是什么？
黑洞与虫洞的区别是什么？
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值（天文学上叫“史瓦西半径”）时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的，等一会儿我们会讲到。
那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直到最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。
这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径)，正象我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背！
黑洞就象宇宙中的一个无底深渊，物质一旦掉进去，就再也逃不出来。根据我们熟悉的“矛盾”的观点，科学家们大胆地猜想到：宇宙中会不会也同时存在一种物质只出不进的“泉”呢？并给它取了个同黑洞相反的名字，叫“白洞”。
科学家们猜想：白洞也有一个与黑洞类似的封闭的边界，但与黑洞不同的是，白洞内部的物质和各种辐射只能经边界向边界外部运动，而白洞外部的物质和辐射却不能进入其内部。形象地说，白洞好象一个不断向外喷射物质和能量的源泉，它向外界提供物质和能量，却不吸收外部的物质和能量。
白洞到目前为止，还仅仅是科学家的猜想，还没有观察到任何能表明白洞可能存在的证据。在理论研究上也还没有重大突破。不过，最新的研究可能会得出一个令人兴奋的结论，即：“白洞”很可能就是“黑洞”本身！也就是说黑洞在这一端吸收物质，而在另一端则喷射物质，就像一个巨大的时空隧道。
科学家们最近证明了黑洞其实有可能向外发射能量。而根据现代物理理论，能量和质量是可以互相转化的。这就从理论上预言了“黑洞、白洞一体化”的可能。
要彻底弄清楚黑洞和白洞的奥秘，现在还为时过早。但是，科学家们每前进一点，所取得的成绩都让人激动不已。我们相信，打开宇宙之谜大门的钥匙就藏在黑洞和白洞神秘的身后。
通过时空结构的假想通道。虫洞可想像为通过时空的捷径，即连接两个黑洞或(更具猜想性)一个黑洞和一个白洞的宇宙地道。一个虫洞的‘另一端’可以在空间的任何地方，也可以是时间的任何一刻，使得经过虫洞的任何物体转瞬之间出现在宇宙的其他部分——不仅仅是另一个地点，也可以是另一个时刻。
广义相对论方程式描述虫洞的解，实际上在理论提出不久后的1916年就找到了，不过那时没有做这样的说明。阿尔伯特·爱因斯坦本人于1930年代在普林斯顿与内森·罗森(Nathan Rosen)的合作研究，发现史瓦西解所代表的黑洞，实际上就是他们称之为两个平坦时空区之间的桥(现在叫做爱因斯坦—罗森桥)的东西。虽然这些方程式被当作数学精品进行了研究(特别是约翰·惠勒及其同事们的工作)，但1985年前无人把它们视为宇宙的真实特性，因为数学上研究过的所有例子都只能打开短短一瞬，在任何东西，包括光，尚未来得及通过地道时就(根据方程式)砰地一声重新关闭了。
虽然这一思想为科幻作家所喜爱，但科学家一般认为必定有某条自然定律阻止了虫洞的存在。但是，当加州理工学院的相对沦学者们在1980年代试图证明这点时，却发现无法做到。广义相对论(这是我们现有最好的引力和时空理论，它通过了对它进行过的所有检验)中没有任何东西禁止虫洞的存在。不仅如此，基普·桑尼和他的同事们还发现爱因斯坦方程式甚至有允许存在长寿命虫洞的解。
这样一个虫洞的‘嘴巴’看起来应该像一个球形黑洞的视界，但有一点重要区别。视界是一个单向表面，没有东西能从它里面出来。但一个虫洞嘴巴的表面则允许双向交通。如果我们朝一个另一端在织女星附近的虫洞里面张望，我们将能看见织女星的光从通道里面出来——而织女星附近的观测者从另一端朝这同一个虫洞里面张望时，也将看见太阳的光。
但造一个人类能通过它旅行(见时间旅行)的大虫洞仍然是极端困难的，而从一切实用目的来看也许是不可能的。但物理学家们着迷于也许存在普朗克长度规模天然虫洞的可能性。这种虫洞提供基本的泡沫状时空结构，(以类似诗歌修辞中的混合隐喻手法)由虫洞纤维编结出时空织物本身。
如果是这样，那就会有很多奇特的可能性。例如，这种细小的(超亚微观)虫洞可以连接宇宙中相距遥远的区域，使信息得以泄露，从而保证地球上的物理学定律与遥远类星体上的定律相同。或者一个小虫洞与我们的宇宙断开，并开始通过暴涨长大成为一个独立的宇宙
虫洞又被称为爱因斯坦-罗森桥，《时间简史》的解释是：“虫洞是连接宇宙遥远区域的时空细管儿。它也可把平行宇宙或者婴儿宇宙联系起来，并提供时间旅行的可能性”。理论上能推断出它的存在，但方程的解很模糊，无法推断大的虫洞。因为虫洞需要大量的负能量维持，因此宇宙中唯一有希望产生虫洞的就是黑洞的霍金辐射（见我给的链接）。所以，虫洞被设想为连接着黑洞和白洞的纽带。
的感言：转载很另人烦
其他回答 (5)
虫洞是穿越时、空的一种物力隧道，而黑洞是可以俘获任何接近于它周边物质（包括光线）
虫洞是穿越时空的一种物力隧道，而黑洞是可以俘获任何接近于它周边物质（包括光线）的天体.
黑洞：密度无限大，空间几乎为0；速度无限大，时间几乎为0。空间与时间回到起始处，真正合二而一，成为奇点。奇点吞噬一切。
白洞：与黑洞相反，白洞释放一切。
虫洞：按着物极必反的原理，时间与空间有可能在奇点附近经过特殊的时空转换进入另一宇宙空间，这个连接黑洞与白洞的“时空遂道”，我们姑且称之为虫洞。也许根本就没有这个洞，就像闪电一样，只一瞬间，千军万马已安然渡过。
黑洞是由于物质被压缩到一个极小的空间内，如果把地球压缩到一厘米的小球内，也会变成一个黑洞。虫洞是连接空间与空间的洞，它存在的时间非常短暂，会不断收缩乃至消失，连一束光刚过去就关闭了，在虫洞中的旅客没来得及出去就消失了在空间中，有一种叫宇宙弦的物质，一厘米的小段也有几亿吨要实现在虫洞中旅行，需要寻找负物质，也就是说，正常的物质你越挤它它越收缩，而负物质你越挤它它越膨胀。我们就可以用负物质来填充虫洞。
能量都会从高到低传输，冷得物体不可能释放热量到热的物体，热的物体释放热量到冷的物体这一过程的量称之为熵，空间中的熵是守恒的，黑洞绝不可能释放任何能量，除了X射线
黑洞是一种天体，密度是世界上最高的，即使是光也逃脱不了；而虫洞则是虫为了生存而建造的生活场所
黑洞是恒星死亡后的产物，质量极大，引力超强，所有的物质包括光子在内都不能逃脱。
虫洞是科学家设想的一种时空隧道，就好像连接宇宙遥远两点间的高速公路。
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理工学科领域专家来自星星的你大结局里提到的虫洞是什么？ | 问答 | 问答 | 果壳网 科技有意思
来自星星的你大结局里提到的虫洞是什么？
都敏俊：”就是虫洞，回到虫洞之后，身体全部都恢复了，所以我才想，反正在那里，我也不想活那么久，但是在地球上，我只需要很短的时间。我第一次成功的时候，在这里休息的时候不是五秒，而是十秒，那是第一次成功的回来了，虽然一句话都不能说。“这是有道的大结局即时翻译，剧情是都敏俊最后消失了，但是时不时的会出现在地球上，然后又会莫名其妙的消失，说是去了虫洞。有人给科普下虫洞是什么吗？
理论物理博士，科学松鼠会成员
虫洞是广义相对论中的一种时空结构：把空间比作一个苹果的表面，从苹果的一侧走到另外一侧需要绕过半个苹果的周长。但假如有一只虫子在上面咬了一个洞，它就可以通过更短的路径到达苹果另一侧。虫洞最初是由物理学家惠勒提出的。真正定量计算这个设想的是惠勒的学生索恩。80年代中期，卡尔·萨根正在酝酿他的科幻小说《接触》，便把其中通过黑洞进行星际旅行的内容拿给索恩鉴定。索恩否定了萨根的设定，不过表示“虫洞”的概念或许可以实现。受萨根的启发，索恩详细计算了虫洞的性质。他发现，假如宇宙中存在一个虫洞，那么维持虫洞存在的物质具有负能量。这并非唯一的坏消息。虫洞附近的引力场极为强大，穿越虫洞的人可能会被引力潮汐撕成碎片。对于类似于史瓦西黑洞的虫洞而言，为了不把旅行者撕碎，它的半径至少要达到几万千米以上，质量相当于太阳质量的几万倍。同时，虫洞自身的张力也非常可怕（虫洞越大，张力越小），半径为1光年的虫洞的张力相当于每平方米上压上500万吨的重物，这足以破坏任何原子物质。所以，若想活着穿越虫洞，负能量物质组成的虫洞的质量都必须非常大才行。显然，地球附近没有虫洞。假如我们收集了足够多的负能量物质，又能保证它不会破坏太阳系的运转，那么我们是否可以制造一个虫洞了呢？杰罗奇和霍金等人证明，具有良好性质的时空的拓扑性质是无法改变的。言外之意是说，假如宇宙中有虫洞，你无法让它消失；假如宇宙中没有虫洞，你也无法造出一个来。物理学家托马斯·穆勒只好在计算机中模拟了穿越虫洞的景象：
(C)2013果壳网&京ICP备号-2&京公网安备除了自己的无知，我什么都不懂。
－苏格拉底
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虫洞物理学简介 (二)
- 卢昌海 -
三. 球对称可穿越虫洞
可穿越虫洞与 Wheeler 提出的概念层面上的虫洞的差别就在于 “可穿越” 三个字。 究竟什么样的虫洞是可穿越的呢？
这是 Thorne 和 Morris 首先要确定的。 我们在
中介绍通过黑洞进行星际旅行的设想时曾经表示， 该设想遭遇失败的地方，
恰恰孕育着虫洞物理学崛起的关键。 现在就让我们来盘点一下通过黑洞进行星际旅行的失败之处。
通过黑洞进行星际旅行的最核心的失败之处显然就在于存在视界， 它所导致的困难是多重的：
比如它的 “只进不出” 要靠白洞那样的离奇概念来
“解套”； 比如落入或离开它的过程在外部观测者看来要花费无穷长的时间； 比如它有可能是致命的无限蓝移面。
因此， 可穿越虫洞所需满足的首要条件就是不存在视界。
通过黑洞进行星际旅行的另一个失败之处是引力场的不均匀性造成的潮汐力， 虽然如我们在
中所说， 这个失败之处并没有通常渲染的那样严峻， 但它无疑是可穿越虫洞必须 “引以为戒” 的。
因此， 可穿越虫洞所需满足的另一个条件是穿越过程中遇到的潮汐力是人体能够承受的。
考虑到潮汐力未必是穿越过程中有可能遇到的唯一应力，
更普遍的条件可以表述为穿越过程中遇到的应力是人体能够承受的。
这两条就是从通过黑洞进行星际旅行的失败中得到的 “经验教训”。 除此之外，
可穿越虫洞还必须满足一些一般性的理论条件： 首先是它必须满足广义相对论场方程；
其次是它的物质分布必须是物理上可以实现的——这包括物质的能量动量张量是物理上存在的，
以及物质的数量是可观测宇宙可以提供的； 最后则是它必须能在微扰下保持稳定——因为否则的话，
星际飞船通过时带来的干扰就有可能破坏可穿越虫洞。
这些就是 Thorne 和 Morris 归纳出的可穿越虫洞所需满足的条件。 不过这些条件都很一般， 为了便于具体计算，
他们还引进了一些简化条件： 首先是假设了可穿越虫洞的度规是静态球对称的。 这当然不是必需的，
但在广义相对论研究中乃是首选的简化条件， 比如广义相对论的第一个严格解——Schwarzschild
解——就是在这一简化条件下得到的， 从它入手进行可穿越虫洞研究也是顺理成章的。 而且从物理上讲，
虫洞如果是一种大尺度物质结构， 它的天然形态也确实有可能像其它大型天体一样是接近静态球对称的。
其次是假设了可穿越虫洞的所谓 “喉咙” (throat)——即径向坐标值的最小处——是唯一的， 或者换句话说， 径向坐标 r
作为径向本征距离 s=&ds 的函数有唯一的最小值 r0。 这当然也不是必需的，
因为虫洞的 “喉咙” 完全可以是更复杂的。 不过如我们将会看到的， “喉咙” 是虫洞性质最独特的地方，
因此对它的简化是很有帮助的。 最后则是假设了可穿越虫洞的出入口分别连接渐近平直时空。
这同样也不是必需的， 因为在非渐近平直时空中也可以有虫洞。 但正如在非渐近平直时空中可以存在黑洞那样的东西，
物理学家们研究黑洞时仍普遍假设时空是渐近平直的， 虫洞研究也是如此。
这一简化条件还可以这样来理解： 那就是虫洞本身的结构与时空的大尺度结构并无密切关系，
因此不妨对后者采用最便利的假设。
为清楚起见，
我们把上面提到的可穿越虫洞所需满足的所有条件罗列在一起：
[“经验教训”] 不存在视界。
[“经验教训”] 穿越过程中遇到的应力是人体能够承受的。
[一般条件] 满足广义相对论场方程。
[一般条件] 物质的能量动量张量是物理上存在的。
[一般条件] 物质的数量是可观测宇宙可以提供的。
[一般条件] 在微扰下保持稳定。
[简化条件] 度规是静态球对称的。
[简化条件] “喉咙” 是唯一的。
[简化条件] 出入口分别连接渐近平直时空。
条件列出了， 接下来就是寻找满足条件的具体虫洞解了。 由于下面讨论的全都是可穿越虫洞， 为行文简洁起见，
有时将会略去 “可穿越” 这一限定词。 在广义相对论中， 寻找具体解的传统做法是首先给定物质分布
(即物质能量动量张量的分布)， 然后求解广义相对论场方程以得到时空结构。 这一做法体现的是物质为因、
几何为果的物理思想， 或者用 Wheeler 的话说： “物质告诉时空如何弯曲， 时空告诉物质如何运动”。
不过对于虫洞来说， 这种做法很不方便， 因为虫洞的物质分布在 Thorne 和 Morris
的研究之前乃是无人知晓的东西， 倒是它的时空结构早在 Wheeler 的概念性研究中就已经有了直观图示。
因此， Thorne 和 Morris 采用了一个聪明的思路， 那就是将传统做法逆转， 即从时空结构入手，
然后用广义相对论场方程计算出物质分布。 这种逆转在数学上是完全等价的
(颠过来倒过去都是广义相对论场方程)， 在物理上却有着微妙的差别， 那就是传统做法由于首先给定了物质分布，
因此可以直接保证物质分布是物理上可以实现的 (即满足条件 4 和 5)， 而逆转的做法却无法直接保证这一点。
这一微妙差别导致的后果我们很快就会看到。
由于虫洞的出入口分别连接渐近平直时空 (条件 9)， 这启示我们引进两个坐标域 (coordinate patch)，
分别描述出口和入口附近的时空， 两者在 “喉咙” 处相互衔接。 而度规因为是静态球对称的
(条件 7)， 其一般形式是众所周知的， 包含两个任意函数， 且两者都只是径向坐标 r
的函数。 由于广义协变性， 度规形式的选择有很大的自由度。 对于我们来说，
比较方便的做法是将之表述成与 Schwarzschild 度规有一定类似性的形式：
ds2 = e2&&(r)dt2 —
[1 — b&(r)/r]—1dr2 — r2d&O2
其中 && 和 b& 的下标
& 分别表示两个坐标域， 坐标 r 的取值范围是 [r0, &)，
r0 是 “喉咙” 所对应的径向坐标值。 由于广义相对论场方程 (条件 3) 是二阶微分方程，
因此我们要求 &&(r) 和 b&(r) 起码是二次可微的。
我们并且还要求 &&(r) 处处有限， 这是不存在视界 (条件 1) 的体现， 因为它保证了
e2&&(r) 不会像 Schwarzschild 度规那样在某些地方 (即视界上)
除上述一般限定外， 这一度规在 r=r0 和 r&& 需要满足一些边界条件。 对于 r&&，
由于出入口连接渐近平直时空 (条件 9)， 因此 &+(&) 和 &—(&) 均为
(有限) 常数。 在一般情况下， 这两个常数可以是不相等的 (请读者想一想， 这两个常数不相等的物理意义是什么？)。
同样的， b+(&) 和 b—(&) 也均为 (有限) 常数。 与 Schwarzschild
度规相对比不难看出， b+(&) 和 b—(&)
分别对应于在出入口所连接的渐近平直时空中测得的出入口——也称为 “嘴巴”
(mouth)——的质量 (确切地说是质量的两倍)。 一般来说， 这两个常数也可以是不相等的， 即虫洞的两个 “嘴巴”
的质量可以是不相等的。
对于 r=r0 (即 “喉咙” 处)， 由于两个坐标域在此衔接，
且 &&(r) 和 b&(r)
起码是二次可微的。 因此 &+(r0) = &—(r0)，
&'+(r0) = &'—(r0)，
b+(r0) = b—(r0)，
b'+(r0) = b'—(r0)。 不仅如此，
r=r0 作为虫洞的 “喉咙”， 是径向坐标取值最小的地方， 因此此处沿径向的 dr/ds =
[1—b&(r)/r]1/2 = 0， 而 d2r/ds2 =
[b&(r)/r—b'&(r)]/(2r) & 0。 这表明 (请读者自行证明)：
b+(r0) = b—(r0) = r0
b'+(r0) = b'—(r0) & 1
由于 “喉咙” 是唯一的 (条件 8)， 因此在偏离但靠近 “喉咙” 的一个开区间
(r0, r0 + &D)
内， dr/ds & 0， d2r/ds2 & 0， 或者等价地 (也请读者自行证明)：
b'&(r) & b&(r)/r
以上就是球对称可穿越虫洞的时空结构所需满足的一般条件。 另一方面， 度规的静态球对称 (条件 7)
也给物质能量动量张量的形式施加了一定的限制， 使它在 t， r 及两个横向座标组成的正交标架场中具有
Tab = diag(ρ, &, p, p) 的正则形式 (请读者想一想， 球对称体现在哪里？)，
其中 ρ 是能量密度， & 是径向张力， p 是横向压强， 它们都只是径向坐标 r 的函数。
这是球对称可穿越虫洞的物质分布所需满足的一般条件。
下一步要做的就是所谓的 “用广义相对论场方程计算出物质分布”， 由于我们已将物质分布归结为
ρ, &, p 这三个函数， 因此这一步实质上就是用前面引进的球对称度规计算出相应的 Einstein 张量，
将之——依据广义相对论场方程 (条件 3)——与 8&Tab 等同起来， 从而得到描述时空结构的函数 &，
b 与描述物质分布的函数 ρ， &， p 之间的关系 (这里我们丢弃了 &&
和 b& 中表示坐标域的下标 &， 因为接下来的计算与坐标域无关)。
这一计算是直接了当的， 因为静态球对称度规的 Einstein 张量的计算是广义相对论中的标准内容
(当然， 具体计算与所选择的度规形式有关)， 结果也并不复杂 (感兴趣的读者可以自己推算一下)：
8&& = b'/r2
8&& = 2(r—b)&'/r2 — b/r3
其中比这两个方程更复杂的关于 p 的方程因后面不会用到而省略了。
由这两个方程可以得到两个重要结果。 一个是在 “喉咙” 处， 由上述第二个方程可知：
&(r0) = —1/8&r02
这个结果对于探讨虫洞是否真的 “可穿越” 有着重要影响， 我们将在
中进一步讨论。 另一个是将这两个方程相加：
8&(& + &) = b'/r2 + 2(r—b)&'/r2 — b/r3
= —(e2&/r)[e—2&(1—b/r)]'
由此不难看出在 “喉咙” 处 (请读者自行证明)：
&(r0) + &(r0) = [b'(r0) —
b(r0)/r0]/8&r02 & 0
将这一结果与
所介绍的能量条件相比较， 可以看到零能量条件已是岌岌可危了——若不是 “&” 中还包含有 “=”
的话， 就已经被破坏了。 但这个 “=” 管得了 “喉咙” 却管不了周围， 因为
e—2&(1—b/r) 在 “喉咙” 处为零，
在偏离但靠近 “喉咙” 的一个开区间
(r0, r0 + Δ) 内却大于零 (参阅
因此在偏离但靠近 “喉咙” 的一个开区间 (r0, r0 + &) 内，
[e—2&(1—b/r)]' & 0， 从而：
&(r) + &(r) & 0
这表明在球对称可穿越虫洞的 “喉咙” 附近零能量条件会遭到破坏。
由于零能量条件比弱能量条件、 强能量条件、 主能量条件都弱，
因此它的破坏意味着在球对称可穿越虫洞的
“喉咙” 附近弱能量条件、 强能量条件和主能量条件都会遭到破坏。 这是
Thorne 和 Morris 所得到的最重要的结果之一， 也是我们在
中提到的 Thorne 在参加完毕业典礼返家途中得到的 “喜忧参半的初步结果” 中 “忧” 的部分。
我们前面提到过， Thorne 和 Morris 在寻找虫洞解的过程中对传统做法的逆转从数学上讲是等价的，
在物理上却有着微妙差别， 现在我们看到的正是这一微妙差别导致的后果。
不过， 这一后果虽有可 “忧” 之处， 却也恰恰是 Thorne 和 Morris 逆转传统做法的价值所在，
因为否则的话——即首先给定物质分布的话， 是很难想到要引入违反能量条件的物质分布的，
从而也就得不到球对称可穿越虫洞解了。
至于违反能量条件是否意味着物质分布不再是物理上可以实现的 (即违反条件 4 和 5)，
中将会进一步讨论。
关于上面这个结果， 还有一个有趣的尾声可以提一下。 Thorne 和 Morris 的论文提交后不久，
Thorne 以前的学生、 当时在美国宾夕法尼亚州立大学 (Pennsylvania State University)
物理系任教的 Don Page 给 Morris 写了一封信， 提到 Thorne 和 Morris 的上述结果可以很容易地从
Hawking 和 George Ellis 的名著《时空的大尺度结构》(The Large Scale Structure of Space-Time)
的某些结果中推得。 Thorne 和 Hawking 是老朋友兼 “赌友” (我们在
末尾曾经介绍过他们打过的一个赌)，
彼此是很熟悉的， 但 Thorne 对 Hawking 所擅长、 并在那部名著中详加运用的所谓 “全局方法”
却并不熟悉。 昔日学生 Page——他同时也是 Hawking 的学生——的这封来信使 Thorne 既震动又惭愧， 他在
“检讨” 这件事情时 “沉痛” 地表示 “我感到多么愚蠢啊， 我从未深入学习过全局方法
(Hawking 和 Ellis 书中的课题)， 现在我为此付出了代价”。
Page 提到的方法确实要比 Thorne 和 Morris 的容易许多。 当然， 这种 “容易” 是见仁见智的，
因为那是 “站在巨人的肩膀” (全局方法) 上的容易。 如果不熟悉全局方法， 那它非但不容易，
反而是相当困难的。 不过， 虽不曾强调过， 我们在前面介绍
时所涉及的很多内容， 其实就属于全局方法。
因此， 我们恰好幸运地具备了 “站在巨人的肩膀” 上的便利。 利用这种便利，
让我们对 Page 提到的方法作一个简单介绍。 这种方法的切入点是
式 (即 Raychaudhuri 方程)。 这是描述测地线束的方程。
对于我们的目的来说， 测地线束中的测地线要选为类光测地线， 固有时间 τ 要改为仿射参数 λ，
切矢量的记号 V 则要改为表示类光矢量的 k， 即：
d&/d& = —Rabkakb — (1/3)&2
可以证明， 对于沿径向传播的类光测地线束， 切变张量 &ab 恒为零， 因此上式可以简化为
d&/d& = —Rabkakb — (1/3)&2。
由于膨胀标量 & 描述的是测地线束的会聚或发散， 因而在 “喉咙” 处，
即测地线束从会聚转为发散的地方， &=0。 另一方面， 由于自喉咙向外测地线束是发散的， 即 &&0，
因此在 “喉咙” 附近的一个小区域内 d&/d& & 0， 从而 Rabkakb & 0。
而这等价于 Tabkakb & 0 (请读者自行证明)， 即破坏了零能量条件——与
Thorne 和 Morris 的结果相同。
Page 提到的全局方法不仅 “容易”， 而且还有一个更重要的优点， 那就是不涉及度规的具体形式，
从而可以被推广到更普遍——比如没有对称性——的情形。
事实上， 利用这类方法， 物理学家们已经证明了远比 Thorne 和 Morris 的结果普遍得多的结果， 比如：
全局双曲时空中的可穿越虫洞至少会在一条类光测地线上破坏零能量条件
(从而也破坏弱能量条件、 强能量条件和主能量条件)。
由于全局双曲是一种非常优良、 因而在一定程度上被认为是物理时空所具有的品质
(虽然这种品质从理论上讲似乎太强了一点， 而且极难有验证的可能)。
因此这一结果表明可穿越虫洞对零能量条件 (以及弱能量条件、 强能量条件和主能量条件)
的破坏很可能是普遍的。
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