在热播韩剧《来自星星的你》的结尾处，“都叫兽”虽然离开地球，但却可以借助“虫洞”间歇性返回地球，与千颂伊见面。而综观流行的科幻类作品，“虫洞”已经是跨越空间的标配，那么虫洞到底从何而来？上周六，在南方都市报与广东科学中心合办的小谷围科学讲坛上，中山大学天文与空间科学研究院院长李淼与大家分享了这一理论。
“虫洞”起源：爱因斯坦相对论
李淼说，“虫洞”在英文里叫“worm -hole”，顾名思义，就像苹果上被虫子蛀出来的洞，所以有时也被译为“蛀洞”。这个概念的起源，要从1916年爱因斯坦发表广义相对论说起。
广义相对论认为，万有引力的本质是时空弯曲。比如地球为什么绕着太阳运动呢？因为太阳有巨大的质量，使得周围的时间和空间变得弯曲了。地球绕着太阳运动，不是因为万有引力，因为地球在弯曲的时空里必须走捷径。就像在平地上走路会走直线一样，物体在弯曲的时空里要走弯曲的捷径。
如果一个恒星非常巨大，到最后就有可能支撑不了自己的万有引力，成为黑洞。在宇宙到处充满了黑洞，在天文学上已经被证实了———比如银河系的中心就是一个巨大的黑洞。黑洞产生的时空弯曲非常大，所以在黑洞附近的一个范围内，即使速度最快的光也无法逃逸，所以黑洞外的我们无从得知黑洞里发生了什么，这个边界就叫“视界”。
爱因斯坦和他的助手罗森，构想了一个模型———如果有两个黑洞，表面看不在一个时空区域，但是它们通过某种方式连接在了一起，这就避免出现时空奇点。这两个连起来的黑洞，就像是一座桥，把不同的两个点连在一起，从这个黑洞进去，就能从另一个黑洞出来。这个理论被称为“爱因斯坦-罗森桥”。
“爱因斯坦-罗森桥”一般被认为连接两个点，但实际上还有更复杂的情况———假定黑洞是旋转的，它的时空非常复杂，连接许多个不同的视界。
虫洞像隧道？50%靠谱
使得“虫洞”概念广泛为世人所知的，是美国著名学者兼作家卡尔·萨根的小说《超时空接触》。这部小说被好莱坞改编成了电影。在电影中，女主角穿越了虫洞，来到了宇宙中多个不同的星系，并目击了其他智慧生物生活的星球。电影中的虫洞，被描绘成墙壁发光的隧道，就像《爱丽丝漫游仙境》中爱丽丝掉进去的兔子洞一样。
但李淼认为，这种视觉效果只有50%正确。如果我们在二维的空间，也就是一个面上想象，可以把虫洞理解为这样：一个平面被弯折了U型，我们在U型的两侧各掏一个洞，中间链接起来，那么二维面上的点就能穿过这个洞，走到对面去，这个过程比经过U型的弯曲部分路程更近，也就形成了“空间跳跃”的效果。这个拓扑结构站在三维中看，就好像在一张弯曲的纸上穿了个“兔子洞”。
但我们本身生活在三维空间，在三维空间中的我们很难以四维空间的视角来把前文中的想象从二维推广到三维。通俗地说，假设我们的世界中存在虫洞，那么虫洞的入口很可能是一个球状的空间，但这个球状空间并不会像影视剧里一样，有着明显的闪闪发光的边界，我们进入了虫洞，可能都还不知道，一直到从虫洞进入另外的空间才能意识到。
虫洞存在与否仍难确定
《超时空接触》不仅让民众喜闻乐见，也导致理论物理学家深入研究虫洞存在的可能性。加州理工大学的理论物理学教授索恩在1988年发表了关于虫洞的论文，认为虫洞的存在将产生巨大的压强，导致出现一些违反物理规律的事。
“我在斯坦福的电子图书馆里搜索了下，标题含有虫洞的论文就有1098篇。最近的一篇是十天前刚发表的。”李淼认为，这说明虫洞这一概念非常受到学术界的重视。但目前的主流研究既无法确定虫洞的存在，也无法否定虫洞存在的可能性。
不过如果人类未来掌握了虫洞的秘密，或许能为宇宙探索产生很大的帮助。离太阳系最近的恒星是比邻星，距离是4.2光年，也就是说，如果我们要和比邻星进行通讯，用速度最快的电磁波，打个招呼也要8.4年，更不要说相距十倍百倍远的其他星系了。但要是有了可以控制的虫洞，我们就能瞬间转移到遥远的星系进行探索。
根据著名的德雷克公式，我们的银河系中很可能还存在着其他的高级智慧生命，要是有了虫洞，说不定人类真的能在某个其他星球上找到“都叫兽”。
现场问答
观众：如果地球出现一个虫洞，会不会使周围的物质全部扭曲？
李淼：虫洞有一点引力效应，但是不会太大，不会把墙变弯了。
观众：刚才你提到要制造虫洞，必须有非常大的压强。如果穿越虫洞，穿越过去以后，生命体能够承受住压强吗？
李淼：制造虫洞需要这样的压强，是物体之间的压强，不是作用在我们身上的压强。
观众：我看过一篇文章说这个世界上有很多小的虫洞，如果技术可以的话，是否把它扩展成一个很大的虫洞？
李淼：这是非常有意思的话题，很多物理学家相信存在肉眼看不到的小虫洞。但是，这些东西都是量子，不能把它实体化。
观众：如果我们进入虫洞，会困在里面出不来吗？
李淼：有两个可能，如果出口类似黑洞的视界，就出不来，如果不是就出得来。
