近期，2017年诺贝尔物理学奖得主基普·索恩在一次公开演讲中表示，虫洞可能并非自然形成，而是由高等文明创造的。

该言论一经发表，立刻在社交媒体上引发热议。不仅科学家们对此展开了激烈讨论，部分网友还联想到了科幻小说《三体》中的“黑暗森林法则”，担心高等文明可能对人类构成威胁。

那么，虫洞是什么？真的是由高等文明创造的吗？

（图源“网易科技”）

虫洞的发现

在浩瀚的宇宙中，虫洞一直是一个令人着迷的话题。

虫洞不仅挑战了我们对空间和时间的基本认知，也为科幻小说提供了丰富的素材，吸引着无数科学家和爱好者的目光。

虫洞的概念最早由爱因斯坦和罗森在1935年提出，他们在研究广义相对论时首次发现了这种奇特的时空结构，并将其称为“爱因斯坦-罗森桥”。

简单来说，虫洞可以被看作是宇宙中的“隧道”，它连接着两个不同的时空点。通过虫洞，理论上可以在极短的时间内穿越巨大的宇宙距离，甚至可能实现时间旅行。

这种理论听起来如同科幻小说中的情节，但它却是基于严谨的数学推导和物理理论。

广义相对论描述了引力如何弯曲时空，而虫洞则是时空弯曲到极致的结果。它们通常被形象地描述为两个“口”，通过一条“喉”相连。这条喉部是虫洞的核心部分，也是最不稳定、最难维持的区域。如果将时空比作一张平坦的纸，虫洞就像在纸上打了一个洞，并通过“隧道”直接连接了纸上的两个点，从而绕过了原本需要跨越的距离。

根据不同的理论模型，虫洞可以分为以下几种类型：

第一种是史瓦西虫洞。这是最简单的一种虫洞模型，由两个黑洞相连形成，也被称为“爱因斯坦-罗森桥”。这种虫洞的数学描述最为基础，但它被认为是瞬时存在的——它会在形成的一刹那立刻崩塌，无法稳定开放。因此，即使这种虫洞存在，也不能通过它进行穿越。

第二种是可穿越虫洞。与史瓦西虫洞不同，可穿越虫洞理论上是稳定的，能够允许物质和信息通过。这种虫洞是科幻作品中最常见的类型，例如电影《星际穿越》中便描绘了类似的场景。然而，从理论上讲，要维持可穿越虫洞的开放状态，需要一种特殊的物质支持——负能量物质或“奇异物质”。这种物质具有负的能量密度，能够对抗虫洞口周围的引力坍缩，从而使虫洞保持畅通。

第三种是时间虫洞。时间虫洞不仅连接空间中的两个点，还连接不同时刻的时间点，理论上可以用来实现时间旅行。通过这种虫洞，可能在短时间内回到过去，或者前往未来。

高等文明的科技假设

尽管虫洞的概念令人着迷，但科学界至今无法确认它们的实际存在。一个主要的问题在于，虫洞的数学模型要求时空中存在一些极端的物质条件，这些条件远远超出了我们目前科技和理论的范畴。

虫洞的稳定性似乎依赖于一种被称为“负能量”的物质。这种物质的能量密度为负值，与我们日常经验中所接触的物质完全不同。

在现代物理学中，负能量的概念并非毫无根据。例如，量子力学中的卡西米尔效应就曾在真空中观测到类似负能量的现象。然而，这种效应的规模极小，远不足以支撑虫洞的结构。

另一种假设是“奇异物质”，它是一种假想中能够维持虫洞稳定的特殊物质。这种物质需要拥有负质量或负能量密度，但迄今为止，它的存在仅停留在理论层面。在实验室中，人类尚未成功制造或观测到这种物质。

而且即便虫洞存在，要生成或维持一个虫洞所需的能量规模可能超出我们现有科技的能力。

因此，诺贝尔奖得主、著名理论物理学家基普·索恩提出了一个新观点：虫洞并非偶然存在于宇宙中，而是某些拥有极高技术水平的文明通过精密操作时空结构，刻意创造出来的。

他指出，尽管虫洞的数学模型在广义相对论框架下是可以推导出来的，但从自然界的角度来看，虫洞的稳定性极低，几乎不可能自发形成或维持。

简单来说，即便虫洞存在，它的稳定性也异常脆弱，任何微小的扰动或引力波都可能导致虫洞的坍塌，甚至连光线也无法穿越。这使得虫洞的自然形成几乎是不可能的，除非有某种外力来维持其稳定。

索恩认为，或许在宇宙某些角落，存在着能够操控时空结构的高等文明。这些文明，凭借着强大的科技力量，能够在不违背物理法则的前提下，制造出稳定的虫洞，甚至将其作为星际旅行的通道。

这一观点虽然尚未得到实验证实，仍然属于科学假设和猜想的范畴，但也在一定程度上推动了科学界对虫洞和宇宙学领域的深入研究和探讨。

参考资料：

[1]量子纠缠让虫洞从科幻走向现实[J].中国科学探险，2021(06).

[2]虫洞，不止是科幻[J].中国科学探险,2021(05).

记    者：叶家余

编    辑：卢婷婷

主    编：陈鑫

总编辑：余师亮