虫むし洞ほら

蟲むし洞ほら（英語えいご：Wormhole），又また稱たたえ愛あい因いん斯坦-羅ら森もり橋きょう（英語えいご：Einstein—Rosen bridge），是ぜ一種連接時空中不同點的理論結構，它基於愛あい因いん斯坦場じょう方かた程ほど的てき特殊とくしゅ解かい。

若わか地面じめん附近ふきん有ゆう一いち個こ蟲ちゅう洞ほら，它可能かのう是ぜ這樣的てき

蟲むし洞ほら可か以想像ぞう成なり一いち條じょう隧道すいどう，其兩端はし位い於時空じくう的てき不ふ同點どうてん（可能かのう是ぜ不同ふどう的てき位置いち和わ時間じかん）。

蟲むし洞ほら與あずか廣義こうぎ相對そうたい論ろん是ぜ相しょう容よう的てき，但ただし蟲むし洞ほら是ぜ否ひ真しん的てき存在そんざい還かえ有ゆう待まち觀察かんさつ。許多きょた科學かがく家か假設かせつ蟲ちゅう洞ほら只ただ是これ第だい四よん空間くうかん維度的てき投影とうえい，類似るいじ於二維生物如何只能體驗三維物體的一部分 理論りろん上じょう，一いち個こ蟲ちゅう洞ほら可能かのう連接れんせつ十じゅう億おく光年こうねん這樣的てき極ごく遠距離えんきょり，也可能かのう連接れんせつ幾いく米めーとる這樣的てき短距離たんきょり，或ある者もの不同ふどう的てき時間じかん點てん，甚至不同ふどう的てき宇宙うちゅう。

1995年ねん，馬うま特とく·維瑟提出ていしゅつ，如果在ざい早期そうき宇宙うちゅう中ちゅう生成せいせい負ふ質量しつりょう的てき宇宙うちゅう弦つる，宇宙うちゅう中ちゅう可能かのう存在そんざい許多きょた蟲ちゅう洞ほら。 一いち些物理學りがく家か，例れい如法ほう蘭らん克かつ·迪すすむ普ひろし勒和わ基もと普ふ·索さく恩おん，提出ていしゅつ了りょう如何いか人工じんこう製造せいぞう蟲ちゅう洞ほら。

宇宙うちゅう間あいだ的てき旅行りょこう

由よし蟲ちゅう洞ほら啟けい用よう的てき時間じかん旅行りょこう引起的てき悖もと論ろん的てき可能かのう解決かいけつ方案ほうあん取と決けつ於量子力學りょうしりきがく的てき多た世界せかい解釋かいしゃく。

1991年ねん大だい衛まもる·多た伊い奇き表明ひょうめい量子りょうし理論りろん在ざい具有ぐゆう閉合類るい時じ曲線きょくせん的てき時空じくう中ちゅう是ぜ完全かんぜん一致いっち的てき（意思いし是ぜ密度みつど矩のり陣じん可か以被做成沒ぼつ有ゆう不連續ふれんぞく） 然しか而，後來こうらい表明ひょうめい，這種閉合類るい時じ曲線きょくせん模型もけい可能かのう存在そんざい內部的てき不一致ふいっち，因いん為ため它會導しるべ致奇怪かい的てき現象げんしょう，像ぞう是ぜ區分くぶん非ひ正せい交量子りょうし態たい和わ區分くぶん適當てきとう和わ不ふ適當てきとう的てき混合こんごう態たい。 因いん此半經典きょうてん計算けいさん的てき結果けっか表明ひょうめい了りょう虛きょ擬なずらえ粒子りゅうし在ざい蟲むし洞ほら時間じかん機器きき中ちゅう循環じゅんかん的てき破壞はかい性せい正せい反はん饋迴路ろ是ぜ不可能ふかのう的てき。從したがえ未來みらい返かえし回かい的てき粒子りゅうし不ふ會かい返かえし回かい其起源げん的てき宇宙うちゅう，而是返かえし回かい平行へいこう宇宙うちゅう。這表示ひょうじ，理論りろん上じょう，具有ぐゆう極ごく短時間たんじかん跳躍ちょうやく的てき蟲むし洞ほら時間じかん機器きき是ぜ同時どうじ的てき兩個りゃんこ平行へいこう宇宙うちゅう之の間あいだ的てき橋きょう樑。

因いん為ため蟲ちゅう洞ほら時間じかん機器きき在ざい量子りょうし理論りろん中ちゅう引入了りょう一いち種しゅ非ひ線せん性せい項こう，平行へいこう宇宙うちゅう之の間あいだ的てき這種通信つうしん與あずか约瑟夫おっと·波は尔钦斯基提出ていしゅつ的てき“埃ほこり弗どる里さと特電とくでん話ばなし”一致いっち（在ざい史ふみ蒂文·溫ぬる伯はく格かく的てき非ひ線せん性せい量子力學りょうしりきがく表ひょう述じゅつ中ちゅう，依よ休きゅう·艾もぐさ弗どる雷かみなり特とく三さん世せい的てき名字みょうじ命名めいめい）

平行へいこう宇宙うちゅう之の間あいだ交流こうりゅう的てき可能かのう性せい被ひ稱しょう為ため“宇宙うちゅう間あいだ的てき旅行りょこう”。

蟲むし洞ほら也可以用史ふみ瓦かわら西にし黑くろ洞ほら的てき彭罗斯图來らい描繪。在ざい彭罗斯图中ちゅう，一個運動速度超過光速的物體將可穿過黑洞，並なみ從したがえ另一端はし出現しゅつげん，進入しんにゅう不同ふどう的てき空間くうかん、時間じかん或ある宇宙うちゅう。這將是ぜ一いち個こ宇宙うちゅう間あいだ蟲ちゅう洞ほら。

度ど規ぶんまわし

“蟲むし洞ほら度ど規ぶんまわし”描述了りょう蟲ちゅう洞ほら的てき時空じくう幾何きか，並なみ作為さくい時間じかん旅行りょこう的てき理論りろん模型もけい。一いち個こ（可か穿ほじ越えつ的てき）蟲むし洞ほら度ど規ぶんまわし的てき例れい子こ如下：

$ds^{2}=-c^{2}\,dt^{2}+d\ell ^{2}+(k^{2}+\ell ^{2})(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\varphi ^{2}),$

由よし埃ほこり利り斯首次じ提出ていしゅつ，此為埃ほこり利り斯排水はいすい孔あな的てき特例とくれい

一種不可穿越的蟲洞的度ど規ぶんまわし是これ史ふみ瓦かわら西にし解かい（見み第だい一いち張はり圖ず）：

$ds^{2}=-c^{2}\left(1-{\frac {2GM}{rc^{2}}}\right)\,dt^{2}+{\frac {dr^{2}}{1-{\frac {2GM}{rc^{2}}}}}+r^{2}(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\varphi ^{2}).$

1935年ねん7月がつ發表はっぴょう的てき一篇文章描述了最初的愛因斯坦-羅ら森もり橋きょう。

對たい於史瓦かわら西にし球だま對稱たいしょう靜態せいたい解かい：

$ds^{2}=-{\frac {1}{1-{\frac {2m}{r}}}}\,dr^{2}-r^{2}(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\varphi ^{2})+\left(1-{\frac {2m}{r}}\right)\,dt^{2},$

在ざい這裡$ds$是これ原はら時とき而光速そく$c=1$

利用りよう$u^{2}=r-2m$，把わ$r$換かわ成なり$u$

$ds^{2}=-4(u^{2}+2m)\,du^{2}-(u^{2}+2m)^{2}(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\varphi ^{2})+{\frac {u^{2}}{u^{2}+2m}}\,dt^{2}$

數學すうがく上じょう將はた這個解かい的てき四維時空想成兩個全等部分，或ある是ぜ兩りょう片かた紙片しへん，根據こんきょ $u>0$ 或ある $u<0$決定けってい這個點在てんざい哪片時空じくう部分ぶぶん上じょう。這兩個りゃんこ時空じくう部分ぶぶん被ひ$r=2m$ （即そく $u=0$）這個超ちょう曲面きょくめん連接れんせつ。我わが們稱這樣的てき連接れんせつ是これ個こ「橋はし」

——愛あい因いん斯坦、羅ら森もり：「廣義こうぎ相對そうたい論ろん中ちゅう的てき粒子りゅうし問題もんだい」

考慮こうりょ到いた重力じゅうりょく場じょう以及電場でんじょう，愛あい因いん斯坦和わ羅ら森もり推導出どうしゅつ以下いか史し瓦かわら西にし靜態せいたい球だま對稱たいしょう解かい

$\varphi _{1}=\varphi _{2}=\varphi _{3}=0,\varphi _{4}={\frac {\varepsilon }{4}},$

$ds^{2}=-{\frac {1}{\left(1-{\frac {2m}{r}}-{\frac {\varepsilon ^{2}}{2r^{2}}}\right)}}\,dr^{2}-r^{2}(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\varphi ^{2})+\left(1-{\frac {2m}{r}}-{\frac {\varepsilon ^{2}}{2r^{2}}}\right)\,dt^{2},$

$\varepsilon$ 代表だいひょう電荷でんか

沒ぼつ有ゆう分母ぶんぼ的場まとば方かた程ほど（在ざい$m=0$的てき情況じょうきょう下か）可か寫うつし為ため

$\varphi _{\mu \nu }=\varphi _{\mu ,\nu }-\varphi _{\nu ,\mu }$

$g^{2}\varphi _{\mu \nu ;\sigma }g^{\nu \sigma }=0$

$g^{2}(R_{ik}+\varphi _{i\alpha }\varphi _{k}^{\alpha }-{\frac {1}{4}}g_{ik}\varphi _{\alpha \beta }\varphi ^{\alpha \beta })=0$

為ため了りょう去さ除じょ奇き點てん，若わか把わ$r$換かわ為ため$u$根據こんきょ：

$u^{2}=r^{2}-{\frac {\varepsilon ^{2}}{2}}$

又また$m=0$，可か得とく

$\varphi _{1}=\varphi _{2}=\varphi _{3}=0$ and $\varphi _{4}={\frac {\varepsilon }{\left(u^{2}+{\frac {\varepsilon ^{2}}{2}}\right)^{1/2}}}$

$ds^{2}=-du^{2}-\left(u^{2}+{\frac {\varepsilon ^{2}}{2}}\right)(d\theta ^{2}+\sin ^{2}\theta \,d\varphi ^{2})+\left({\frac {2u^{2}}{2u^{2}+\varepsilon ^{2}}}\right)\,dt^{2}$

在ざい這個解かい中ちゅう，對たい於兩張紙はりがみ空間くうかん中ちゅう的てき所有しょゆう有限ゆうげん點てん，解かい都と沒ぼつ有ゆう奇き點てん

——愛あい因いん斯坦，羅ら森もり：「廣義こうぎ相對そうたい論ろん中ちゅう的てき粒子りゅうし問題もんだい」

可視かし化か

被ひ視覺しかく化か為ため2D的てき蟲むし洞ほら

另一種蟲洞在二維環境的模擬

蟲むし洞ほら的てき概念がいねん簡單かんたん來き說せつ，可か先さき將はた空間くうかん想そう成なり一いち種しゅ二に維表面めん，而蟲洞ほら就是表面ひょうめん的てき一いち個こ洞ほら，會かい通過つうか一いち個こ管かん子こ，然しか後こう連結れんけつ到いた在ざい二維表面上的另一個位置。由よし於空間あいだ實際じっさい上じょう是ぜ3維的，所以ゆえん不同ふどう於二維的洞是個圓，入口いりくち通どおり道どう的てき「洞ほら」其實是ぜ一いち個こ球だま。

想像そうぞう蟲ちゅう洞ほら的てき另一種方法是拿一張紙，在ざい紙し的てき一面畫兩個距離稍遠的點。這張紙し代表だいひょう時空じくう連續れんぞく體たい中なか的てき一いち個こ平面へいめん。如果把わ這張紙し對たい折おり，並なみ建立こんりゅう連接れんせつ這兩點てん的てき橋きょう，走はし這個橋きょう的てき距離きょり會かい比ひ走はし紙上しじょう的てき距離きょり短たん得とく多た。這個橋きょう就是蟲ちゅう洞ほら。

可か穿ほじ越えつ蟲ちゅう洞ほら

参まいり见：ER=EPR

洛らく伦兹蟲ちゅう洞ほら（史ふみ瓦かわら西にし蟲ちゅう洞ほら）的てき電腦でんのう繪圖えず

卡西米まい爾しか效こう應おう指出さしで，量子りょうし場じょう論ろん允許いんきょ空間くうかん某ぼう些區域くいき的てき能のう量りょう密度みつど相對そうたい於普通どおり物質ぶっしつ的てき真空しんくう能のう量りょう為ため負まけ，並なみ且已經けい從したがえ理論りろん上じょう表明ひょうめい，量子りょうし場じょう論ろん允許いんきょ能のう量りょう在ざい給きゅう定點ていてん可か以任意にんい為ため負まけ的てき狀態じょうたい。 許多きょた物理ぶつり學がく家か，例れい如史ふみ蒂芬霍金， 基もと普ふ·索さく恩おん，以及其他人たにん， 認みとめ為ため這種效こう應おう使し穩定可か穿ほじ越えつ蟲ちゅう洞ほら成なり為ため可能かのう。倫りん納おさめ德とく·蘇そ斯金德とく在ざい他た的てきER=EPR猜想中ちゅう提出ていしゅつ了りょう理論りろん上じょう，在ざい廣義こうぎ相對そうたい論ろん和わ量子力學りょうしりきがく的てき背景はいけい下か形成けいせい蟲ちゅう洞ほら的てき唯ただ一已いつちゃん知ち自然しぜん過程かてい。量子りょうし泡沫うたかた假說かせつ有ゆう時じ被ひ用もちい來らい表明ひょうめい微小びしょう的てき蟲むし洞ほら可能かのう會かい在ざい普ふ朗ろう克かつ尺度しゃくど上じょう自發じはつ出現しゅつげん和わ消失しょうしつ。穩定的てき這種蟲ちゅう洞ほら被ひ視し為ため是ぜ暗くら物質ぶっしつ的てき一いち種しゅ可能かのう選せん項こう。 也有やゆう人じん提出ていしゅつ，如果在ざい宇宙うちゅう大だい霹靂へきれき時じ出現しゅつげん了りょう一個由負質量宇宙弦打開的微小蟲洞，它可能かのう已やめ經けい因いん宇宙うちゅう膨脹ぼうちょう，擴張かくちょう到いた宏ひろし觀かん尺寸しゃくすん。

洛らく倫りん茲可穿ほじ越こし蟲むし洞ほら將しょう允許いんきょ從したがえ宇宙うちゅう的てき一部分非常快速地旅行到同一宇宙的另一部分（而且可か以雙向こう通行つうこう），或ある者もの允許いんきょ從したがえ一個宇宙旅行到另一個宇宙。荷馬にうま·埃ほこり利り斯和K·A·布ぬの隆りゅう尼に科か夫おっと分別ふんべつ在ざい1973年ねん發表はっぴょう論文ろんぶん，首しゅ次じ證明しょうめい了りょう廣義こうぎ相對そうたい論ろん中ちゅう可か穿ほじ越えつ蟲ちゅう洞ほら的てき可能かのう性せい 埃ほこり利り斯分析ぶんせき了りょう埃ほこり利り斯排水はいすい孔あな的てき拓ひらけ撲なぐ結構けっこう和わ測地そくち線せん，表明ひょうめい它在測地そくち線上せんじょう是ぜ完かん整せい、無む事件じけん視界しかい、無む奇き點てん的てき，並なみ且可以在兩個りゃんこ方向ほうこう上じょう完全かんぜん穿ほじ越こし。埃ほこり利り斯排水はいすい孔あな是ぜ愛あい因いん斯坦真空しんくう時空じくう場じょう方かた程ほど的てき解かい流りゅう形がた，由よし包含ほうがん最小さいしょう耦合到いた具有ぐゆう反はん正統せいとう極性きょくせい（負ふ而不是正ぜせい）的てき里さと奇き張ちょう量的りょうてき純量じゅんりょう場じょう修おさむ改あらため而成。（因いん為ため反はん正統せいとう的てき耦合，埃ほこり利り斯特別べつ拒絕きょぜつ將はた純量じゅんりょう場じょう稱しょう為ため「奇特きとく的てき」，認みとめ為ため這樣稱呼しょうこ的てき論據ろんきょ沒ぼつ有ゆう說せつ服ふく力りょく。）解決かいけつ方案ほうあん取と決けつ於兩個りゃんこ參さん數すう：m，它固定こてい其引力りょく場じょう的てき強度きょうど，n，它決定けってい其空間あいだ橫よこ截面的てき曲きょく率りつ 。當とうm 設置せっち為ため 0 時じ，排水はいすい孔あな的てき重力じゅうりょく場じょう消失しょうしつ。剩あま下した的てき就是埃ほこり利り斯蟲洞ほら，一いち個こ無む引力いんりょく、純じゅん幾何きか、可か穿ほじ越えつ的てき蟲むし洞ほら。

流行りゅうこう文化ぶんか

• 蟲むし洞ほら是ぜ科か幻まぼろし小說しょうせつ中なか的てき常見つねみ元素げんそ，因いん為ため它們允許いんきょ星ぼし際さい、星ほし系けい間あいだ，有ゆう時じ甚至是ぜ人類じんるい生命せいめい尺度しゃくど內的宇宙うちゅう間あいだ旅行りょこう。在ざい小說しょうせつ中ちゅう，蟲むし洞ほら也被用作ようさく時間じかん旅行りょこう的てき一いち種しゅ方法ほうほう。

• 2014年ねん科か幻まぼろし電でん影かげ《星ほし際ぎわ啟示けいじ錄ろく》

參考さんこう資料しりょう

引用いんよう

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• Dzhunushaliev, Vladimir. Strings in the Einstein's paradigm of matter. arXiv eprint server. [2005-08-12]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2017-01-12）. 
• Einstein, Albert and Rosen, Nathan. The Particle Problem in the General Theory of Relativity. Physical Review 48, 73 (1935).
• Fuller, Robert W. and Wheeler, John A.. Causality and Multiply-Connected Space-Time. Physical Review 128, 919 (1962).
• Garattini, Remo. How Spacetime Foam modifies the brick wall. arXiv eprint server. [2005-08-12]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2017-01-12）. 
• González-Díaz, Pedro F. Quantum time machine. arXiv eprint server. [2005-08-12]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2017-01-12）. 
• González-Díaz, Pedro F. Ringholes and closed timelike curves. arXiv eprint server. [2005-08-12]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2017-01-12）. 
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• Visser, Matt. Traversable wormholes: Some simple examples. Physical Review D 39, 3182–3184 (1989).

外部がいぶ連結れんけつ

• 香港ほんこん太たい空そら館かん：甚麼いんも是ぜ“蟲むし洞ほら”？
• 香港ほんこん太たい空そら馆：黑くろ洞ほら：從したがえ幻まぼろし想到そうとう現實げんじつ
• Creating a Traversable Wormhole（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） by Mohammad Mansouryar
• What exactly is a 'wormhole'? answered by Richard F. Holman, William A. Hiscock and Matt Visser.
• Why wormholes? （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） by Matt Visser.
• Wormholes in General Relativity by Soshichi Uchii.
• New Improved Wormholes （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） by John G. Cramer
• White holes and Wormholes provides a very good description of Schwarzschild wormholes with graphics and animations, by Andrew J. S. Hamilton.
• Wormhole on arxiv.org （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
• The Big Question: Is time travel possible, and is there any chance that it will ever take place?（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆） - Information about the theory the Large Hadron Collider could create a small wormhole. Possibly making time travel into the past possible.
• animation that simulates traversing a wormhole（页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）