#科學了不起#
蟲洞、時空穿梭都是觀眾喜聞樂見的科幻題材，飛船進入蟲洞就自動開啟光速飛行模式，瞬間移動到一個遙遠的地方。愛因斯坦的廣義相對論引出了20世紀早期的「蟲洞」設想，但是，這種「廣義相對論蟲洞」其實並不是「可穿越蟲洞」。
要形成穩定的「廣義相對論蟲洞」，必須用一種特殊的材料——「負能量」，這種材料目前沒有人見過，就連物理學家都想不出合適的理論來支持它。如果不用「負能量」，而是用我們已知範圍內的任何材料來構築「廣義相對論蟲洞」，得到的結構都極不穩定。這種不穩定的結構，提供的時空穿梭服務只是一張「單程票」——一旦有物體從不穩定的蟲洞穿越過去，蟲洞的結構就很快會崩塌。所以，「廣義相對論蟲洞」成為「可穿越蟲洞」的前提是要找到「負能量」，以現在的科技水平看來，這在理論上就行不通。
量子物理與廣義相對論並列近代物理學的兩大基石，它們在很多方面可以融會貫通。廣義相對論負責描述宏觀世界，而量子物理則主宰了微觀世界。在量子物理領域，也有 「量子黑洞」和「量子蟲洞」。
近日，美國普林斯頓高等研究院的理論物理學家胡安·馬爾達塞納及其團隊發表了一篇題為《人類可穿越的蟲洞》的論文，不僅論證了「量子蟲洞」可能存在，還深入探討了人們怎樣才能安全地穿過蟲洞，實現穿越時空的夢想。
胡安·馬爾達塞納指出，儘管負能量在經典物理學中不可能存在，但是在量子物理學領域可能存在。有一個很好的例子是卡西米爾效應（Casimir Effect）——量子場如果沿著閉合圓環傳播，就能產生負能量。
不過，卡西米爾效應只是一種量子尺度下的效應，通常很微弱，所以產生的「量子蟲洞」非常微小，而且只能穿越非常短的距離。除此之外，穿越「量子蟲洞」需要的時間其實比人們想像得更長。對旅行者來說，穿越蟲洞只是須臾之間的事情，這是因為光速飛行會帶來「時間膨脹」效應；而作為觀察者，他們會感到飛船飛了很久。
結語
「量子蟲洞」距離實現載人穿越還有很大的差距，但是或許在未來，我們可以在科學家的實驗室裡見識到這種微小的「時空穿梭機」。
參考資料：Humanly traversable wormholes, by Juan Maldacena and Alexey Milekhin, researchgate 2020