首先,蟲洞不是地洞,也不是在我們的三維空間中挖出的一個(gè)類似圓柱體的東西。要正確理解蟲洞,我們可以先從二維的紙片說起。在一個(gè)巨大的兩維紙片上,隨意選出兩個(gè)點(diǎn)A和B,比如一個(gè)是北京,一個(gè)是廣州,其間的距離超過兩千公里。這兩個(gè)點(diǎn)的距離甚至可以更遠(yuǎn),比如一個(gè)在地球,另一個(gè)在仙女座大星云之中的某個(gè)星球上,距離差不多有二百五十萬光年。當(dāng)然,也可以是地球和《星際穿越》中的那個(gè)黑洞,距離未知,可能是另一個(gè)星系也可能是宇宙的盡頭137億光年。假想有這么一個(gè)二維紙片宇宙,假想這個(gè)巨大的紙片在一個(gè)不存在的三維空間彎曲起來,使得兩個(gè)點(diǎn)相對(duì)?,F(xiàn)在,我們?cè)趦蓚€(gè)點(diǎn)周圍分別挖去一個(gè)半徑一樣大的圓形紙片,再用一個(gè)半徑同樣大小的圓柱面將這兩個(gè)洞連接起來,現(xiàn)在我們獲得了一個(gè)幾何上與一個(gè)簡單紙片不同的二維世界。在這個(gè)二維世界中,從A點(diǎn)走到B點(diǎn)有兩種途徑,一種是以前的途徑,距離很遠(yuǎn),例如北京到廣州的兩千公里,或者地球到仙女座大星云的二百五十萬光年;另一個(gè)途徑是通過圓柱面,這個(gè)圓柱面可短可長,也許只有一公里甚至更短,取決于對(duì)這個(gè)圓柱面做了什么假設(shè)。
這個(gè)連接兩維宇宙的圓柱面就是蟲洞。
這個(gè)蟲洞不是二維世界中的地洞,因?yàn)樵诙S世界中,地洞就像在二維紙片上用兩個(gè)平行線段畫出的一個(gè)長方形,它的邊界是兩條平行線,進(jìn)入這個(gè)兩條平行線的口是一個(gè)垂直于兩條平行線的線段。而二維蟲洞是一個(gè)圓柱面,進(jìn)入圓柱面的口是一個(gè)圓。
現(xiàn)在,我們簡單地將以上的圖像推廣至三維空間。我們?cè)谌S空間的A點(diǎn)和B點(diǎn)分別挖去一個(gè)球體,然后,用一個(gè)三維圓柱面(其邊界是球面)連接這兩個(gè)球體的邊界。這樣,當(dāng)我們進(jìn)入蟲洞時(shí),我們進(jìn)入了一個(gè)球體,就像《星際穿越》里土星附近的那個(gè)球體一樣。
據(jù)說,索恩和同事們就這個(gè)蟲洞寫了兩篇科學(xué)論文,一篇關(guān)于這個(gè)蟲洞的物理學(xué),一篇關(guān)于這個(gè)蟲洞的視覺形象。因?yàn)檫@個(gè)球體內(nèi)部通向了另一個(gè)宇宙,因此,站在球體外面,我們看到了一些那個(gè)宇宙中的星系。當(dāng)然,那個(gè)宇宙也許是另一個(gè)星系,也許是我們宇宙的盡頭,也許是一個(gè)完全不同的宇宙。
盡管通過尋常的路徑我們要走上一百億年(以光的速度)才能到達(dá)宇宙盡頭的那個(gè)黑洞,但我們也可以穿過蟲洞抵達(dá)那個(gè)黑洞和它周圍的行星。
蟲洞在幾何學(xué)上是靠譜的,而在物理學(xué)上它是否能夠存在卻一直是一個(gè)疑問。因?yàn)?,它必須是愛因斯坦方程的一個(gè)解,要獲得這樣的解,我們需要負(fù)能量,可是,我們?cè)谟钪嬷羞€沒有見識(shí)過負(fù)能量。也許負(fù)能量壓根不存在,也許等到我們將來的技術(shù)更加發(fā)達(dá)了,就像影片中那個(gè)生活在五維時(shí)空中的智慧體一樣,我們能夠制造出負(fù)能量。
因此,蟲洞不像前面所說的時(shí)間變慢,這不一定靠譜。