甲虫洞，在天体物理学和宇宙学，是在空间-时间的织物连接两个点的通路。正如坠落的苹果启发了艾萨克·牛顿（Isaac Newton）在1687年提出的引力理论一样，刺穿苹果的蠕虫也在引力框架内启发了新的理论。
正如蠕虫设法通过隧道到达苹果表面上的另一个点一样，时空虫洞构成了理论上的捷径，可以使它在更短的时间内传播到遥远的宇宙。
时空虫洞：艺术视野。资料来源：
这个想法已经吸引并继续吸引着许多人的想像力。同时，宇宙学家正忙于寻找证明其存在的方法。但是目前，它们仍然是猜测的对象。
为了更进一步了解虫洞，时间穿过虫洞的可能性以及虫洞和黑洞之间存在的差异，我们必须研究时空的概念。
什么是时空？
时空的概念与虫洞的概念紧密相关。这就是为什么有必要首先确定它是什么及其主要特征是什么。
时空是宇宙中每一个事件发生的地方。反过来，宇宙就是时空的总和，能够容纳各种形式的物质-能量以及更多…
新郎与新娘会面是一个事件，但此事件具有空间坐标：聚会地点。以及时间坐标：会议的年，月，日和时间。
恒星的诞生或超新星的爆炸也是在时空发生的事件。
现在，在没有质量和相互作用的宇宙区域中，时空是平坦的。这意味着，平行开始的两条光线只要保持在该区域中，便会像这样继续。顺便说一句，光是永恒的。
当然，时空并不总是固定的。宇宙包含具有改变时空的质量的对象，从而导致时空曲率达到普遍尺度。
正是阿尔伯特·爱因斯坦本人在受到启发的时刻意识到自己被称为“我一生中最快乐的想法”，一个加速的观察者与一个接近大型物体的观察者在本地没有区别。这是著名的等价原理。
加速的观察者会弯曲时空，也就是说，欧几里得几何不再有效。因此，在大质量物体（例如恒星，行星，星系，黑洞或宇宙本身）的环境中，时空会弯曲。
这种曲率被人类感知为一种称为重力的力量，它每天都在起作用，但同时又是神秘的。
当我们行驶的公共汽车急剧制动时，重力就像将我们向前拉的力一样令人迷惑。好像突然之间有一些看不见的，黑暗的，巨大的东西向前涌来并吸引着我们，突然将我们向前推进。
行星绕着太阳椭圆运动，因为它的质量在时空表面产生了凹陷，使行星弯曲了它们的路径。光线也会随着太阳产生的时空下降而弯曲其路径。
穿越时空隧道
如果时空是曲面，则原则上没有什么可以阻止一个区域通过隧道与另一个区域连接。穿越这样的隧道不仅意味着地点会发生变化，而且还提供了前往其他时间的可能性。
这个想法激发了许多科幻小说，系列和电影的灵感，包括著名的1960年代美国系列电影《时间隧道》，以及最近来自《星际迷航》系列和2014年电影《星际穿越》的“深空9号”。
这个想法来自爱因斯坦本人，他寻求广义相对论的场方程的解决方案，与内森·罗森一起找到了一种理论解决方案，该解决方案允许通过充当捷径的隧道连接两个时空区域。
该解决方案被称为爱因斯坦-罗森桥，并出现在1935年出版的作品中。
但是，由于理论物理学家约翰·惠勒（John Wheeler）和查尔斯·米斯纳（Charles Misner）在那年的出版物中，“虫洞”一词在1957年首次被使用。以前，曾经提到过“一维管”是指相同的想法。
1980年下半年，卡尔·萨根（Carl Sagan）撰写了科幻小说《接触》（Contact），该书后来被拍成电影。主角艾莉（Elly）在2.5万光年之外发现了聪明的外星生命。卡尔·萨根（Carl Sagan）希望艾莉（Elly）到那里旅行，但这种方式在科学上是可信的。
除非寻求捷径，否则旅行25,000光年远不是人类容易完成的任务。黑洞不是解决方案，因为当接近奇点时，重力差会使航天器及其乘员分开。
为了寻找其他可能性，卡尔·萨根（Carl Sagan）咨询了当时黑洞的领先专家之一：基普·索恩（Kip Thorne），他开始思考这件事，并意识到爱因斯坦·罗森的桥梁或虫洞。惠勒是解决方案。
但是，索恩也意识到数学解是不稳定的，也就是说，隧道打开了，但是在勒死并消失之后不久。
虫洞的不稳定性
是否可以使用虫洞在空间和时间上传播很长的距离？
自从它们被发明以来，虫洞已经在许多科幻小说的情节中发挥了作用，使他们的主人公们去了偏远的地方，并体验了非线性时间的悖论。
吉普·索恩（Kip Thorne）发现了两种可能的解决虫孔不稳定性问题的方法：
- 通过所谓的量子泡沫。在普朗克规模（10 -35 m）上，存在能够通过微隧道连接两个时空区域的量子涨落。假设的非常先进的文明可以找到一种方法来扩大通道并保持足够长的时间以使人类能够通过。
- 负质量物质。根据索恩本人在1990年发表的估计，将需要大量的这种异物来保持虫洞的末端敞开。
关于最后一个解决方案的非凡之处在于，与黑洞不同，它不存在奇异现象或量子现象，并且人类通过这种类型的隧道是可行的。
这样，虫洞不仅可以连接空间上的遥远区域，而且可以在时间上分隔开。因此，它们是及时旅行的机器。
斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）是20世纪末宇宙学的重要参考文献，他不相信虫洞或时间机器都是可行的，因为它们引起了许多悖论和矛盾。
但这并没有削弱其他研究人员的精神，他们提出了时空不同区域中的两个黑洞可能通过虫洞在内部连接的可能性。
尽管这对于时空旅行来说不切实际，但由于除了进入黑洞奇点会带来麻烦之外，由于它是另一个黑洞，因此不可能从另一端退出。
黑洞和虫洞的区别
当您谈论虫洞时，您也会立即想到黑洞。
在具有一定临界质量的恒星演化和死亡之后，自然会形成黑洞。
它是在恒星耗尽其核燃料并由于其自身引力而开始不可逆地收缩之后产生的。它无情地继续下去，直到造成如此严重的坍塌，以至于没有比事件视界半径更近的东西能够逃脱，甚至没有光。
相比之下，虫洞很少发生，这是时空曲率假想异常的结果。从理论上讲，可以通过它们。
但是，如果有人试图穿过黑洞，那么奇异点附近的强烈重力和极端辐射会将其变成细小的亚原子粒子线。
有间接证据，而且直到最近才直接发现黑洞的存在。在这些证据中，有两个是由LIGO重力波天文台探测到的，通过吸引和旋转两个巨大的黑洞来发射和探测重力波。
有证据表明，像我们的银河系这样的大型星系的中心存在一个巨大的黑洞。
中心附近恒星的快速旋转，以及从中心附近发出的大量高频辐射，间接证明存在一个巨大的黑洞，可以解释这些现象的存在。
只是在2019年4月10日，才向世界展示了第一张超大质量黑洞（太阳质量是太阳的70亿倍）的照片，该黑洞位于非常遥远的银河系：处女座星座的梅西埃87号，其数量为5500万离地球只有光年。
黑洞的这张照片是由称为“视界望远镜”的全球望远镜网络实现的，来自世界各地的200多名科学家参加了该活动。
另一方面，迄今为止尚无虫洞迹象。科学家已经能够检测和追踪黑洞，但是虫洞却无法做到。
因此，尽管理论上可行，但它们是假设的对象，因为黑洞曾经也是。
虫洞的种类/类型
尽管尚未发现它们，或者正因为如此，但人们仍在想出虫洞的不同可能性。它们都在理论上可行，因为它们满足广义相对论的爱因斯坦方程。这里有一些：
- 连接同一宇宙的两个时空区域的虫洞。
- 能够将一个宇宙与另一个宇宙连接的虫洞。
- 爱因斯坦-罗森的桥梁，物质可以从一个开口传递到另一个开口。尽管这种物质通过会引起不稳定，但会导致隧道自身坍塌。
- 基普·索恩（Kip Thorne）的虫洞，具球形负质量物质。它在两个方向上都是稳定且可遍历的。
- 所谓的Schwarzschild虫洞，由两个相连的静态黑洞组成。它们是不可遍历的，因为物质和光被困在两个极端之间。
- 加载的和/或旋转的或Kerr虫洞，由两个内部连接的动态黑洞组成，只能在一个方向上遍历。
- 时空的量子泡沫，其存在是在亚原子水平上理论上的。泡沫由连接不同区域的高度不稳定的亚原子隧道组成。稳定和扩展它们将需要创建夸克-胶子等离子体，这将需要几乎无限量的能量来生成。
- 最近，由于弦理论的发展，宇宙弦所支撑的虫洞已经得到了理论化。
- 交织在一起，然后分开的黑洞，从中产生一个时空洞，或者说是爱因斯坦-罗森桥，由重力保持在一起。这是物理学家Juan Maldacena和Leonard Susskind于2013年9月提出的理论解决方案。
它们都完全有可能，因为它们与爱因斯坦的广义相对论不矛盾。
虫洞见过吗？
长期以来，黑洞一直是爱因斯坦方程的理论解。爱因斯坦本人质疑人类可能会发现它们的可能性。
阿尔伯特·爱因斯坦（1879-1955）是相对论的作者。资料来源：
因此，很长一段时间以来，黑洞一直是理论上的预测，直到找到并找到它们为止。科学家对虫洞也抱有同样的希望。
它们很可能也在那里，但尚未得知如何找到它们。尽管根据最近的出版物，即使使用望远镜，虫洞也会留下痕迹和阴影。
据信光子绕虫洞传播，产生发光环。最近的光子落在内部并留下阴影，使它们与黑洞区分开。
印度印度孟买塔塔基础研究所的物理学家拉吉布尔·谢赫（Rajibul Shaikh）表示，一种旋转的虫洞会产生比黑洞更大且弯曲的阴影。
谢赫（Shaikh）在他的工作中研究了某种旋转的虫洞所投射的理论阴影，重点研究了孔喉在光子阴影形成中的关键作用，从而使光子阴影能够被识别并与黑洞区分开。
Shaikh还分析了阴影对虫洞旋转的依赖性，并将其与旋转的Kerr黑洞投射的阴影进行了比较，发现了显着差异。这是完全理论上的工作。
除此之外，目前，虫洞仍然是数学上的抽象，但是很可能很快就会发现一些虫洞。目前，另一个极端仍然是猜想的主题。
参考文献
- 量子纠缠会产生引力。取自Cienciaaldia.com
- 物理学进展，2013年9月，第61卷，第781-811页
- 虫洞。摘自Wikipedia.org
- 时空。摘自Wikipedia.org。
- 大卫·尼尔（David Nield）（2018）。疯狂的新论文认为，用望远镜可以轻易看到的虫眼阴影。取自sciencealert.com