一个可穿越时空的虫洞是如何诞生的？（四）

　　本文承接上篇文章一个可穿越时空的虫洞是如何诞生的？（三）
　　上世纪八十年代，著名物理学家索恩因为好友萨根写的长篇科幻小说——《接触》的关系，与人合作研究出了一些具备穿越性质的虫洞，在讲解这些虫洞之前，我们得先来看一下是如何从史瓦西虫洞找到突破口的。
　　在之前的文章中我们曾埋下一个伏笔——伯克霍夫定理：真空爱因斯坦方程的球对称解必为史瓦西解。而我们知道史瓦西解对应的虫洞必定是不可穿越的，那么反过来讲，如果不是史瓦西解的话，那么前提条件就得变化，真空、球对称这两个要素需要变化。
　　考虑到方便，我们决定让真空不空，这句话是什么意思呢？我们知道，所谓史瓦西时空，指的是宇宙中存在一个球对称天体索所引起的时空变化，也就是除了这个天体外，周围全是空的，没有任何物质，而我们现在要让真空不空，也就是除了天体外还要存在另外的物质场。
　　在这样的非真空状态下，除了要保证爱因斯坦引力场方程成立之外，求出的虫洞还必须没有事件视界，如此一来，这个额外需要的物质场将会以负能状态存在，也就是说我们必须用大量的负能物质去＂撑开＂一个可穿越的虫洞。
　　虽然感到不可思议，但物理理论并没有否认负能物质不存在，相反的，我们已经拥有了负能物质存在的证据——卡西米尔效应，在真空中放置两块金属板，可以发现两块板之间出现了除引力之外的力，这个效应源自真空涨落，板间的虚粒子密度低于板外，而板外的真空能量为零，因此板间的能量必须为负才行，也就是板间产生了负能物质。
　　那么依靠负能物质产生的虫洞到底是如何进行穿越的呢？一般来讲，虫洞的作用是连接宇宙间遥远两点的通道，或者是连接两个不同宇宙间的通道，但原则上，我们可以制造出一个具备＂回到过去＂功能的虫洞，你可以称其为＂时光机＂。
　　我们将虫洞的两个开口命名为A、B，于是虫洞的主要结构就为A、喉、B，并且我们在喉中放入一个钟表来记录喉的时间，现在我们需要承认一个事实：如果物体穿越虫洞的耗时非常短，可忽略不计，那么物体在进入开口A，以及最后从开口B出来时，时间是一样。
　　比方说，一个30岁的宇航员，在航行途中遇到一个虫洞，他从开口A进入，很快的便从开口B出来了，此时他的年龄仍然是30岁，并且出来后的世界仍旧是他进入虫洞时的模样，也就是说可以用喉的时间来确定从虫洞出来后的时间。
　　为了更加直观的说明开口A、B与喉的关系，我们画出下图：
　　画出时空图，以时间t为竖轴，空间x为横轴，左边的为开口A的世界线，右边的为开口B的世界线，开口中间的一条带有黑点的线是喉的世界线，黑点意味着喉的时间。
　　需要注意的是，由于只有一个喉，因此物体从某个时间的喉进入，就必须从相同时间的喉出来，这样才能表示物体进入虫洞并且出来了。
　　从时空图，我们可以看到，开口A一直是处于静止状态，也就是没有移动，而开口B的世界线不是直线，所以它的运动过程是先远离开口A，最后再返回到A旁边。由于开口外的时空没有物质，因此可以近似看做平直时空，而开口内的时空，则因为负能物质，所以其时空为弯曲的。
　　重点来了，对于平直时空上的运动来讲，我们可以用狭义相对论进行谈论，也就是说由于开口B的运动，导致内部喉的时间相比开口A的时间变慢了，而开口B的一来一回，就导致位于某个等时面上的开口A和B的时间不一致。
　　如果一来可以设置这样一个场景，30岁的小明进入运动后归来的开口B，此时开口B由于狭义相对论效应导致其内部喉的时间只有20，而之前咱们讲到喉只有一个，不论是开口B还是开口A，所以小明从时间为20的喉进入，那必须也要从时间为20的喉出来，也就是说小明从开口B进入虫洞，之后在从开口A出来时，他会发现周围的世界一下回到了10年前，看见没有，＂穿越时空，回到过去＂的愿望实现了。
　　但不要高兴的太早，虽然刚才我们确实制造出了一个能够时空穿越，并且能够回到过去的虫洞，但我们似乎遗漏了一点，如果小明回到过去做了一些＂坏＂行为，一些能够对现在产生影响的行为，那不就相当于破坏了因果性吗？这该如何是好呢？
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