宇宙是一个四维膜
负能量的概念并不荒谬。想象一下,将两个平行金属板放在真空环境下,如果两块金属板距离很近,它们之间的真空将拥有负能量,即拥有低于外面真空的能量。原因在于:正常情况下的真空就如同波浪汹涌的大海,如果两块金属板靠的过近,海浪便无法穿过,导致金属板之间的能量低于外部真空。不过,宇宙内的负能量少的可怜,不足以打开虫洞口。打开一个允许人类通过的索恩-莫里斯-约瑟夫虫洞所需要的负能量等于银河系中相当一部分恒星一年内释放的能量总和。
迄今为止,科学家提出的所有虫洞都建立在爱因斯坦广义相对论成立这一基础之上。而实际上,这一基础可能并不牢靠。首先,广义相对论在黑洞心脏地带失效,在大爆炸产生的时间起始点也是如此。此外,描述原子微观世界的量子理论与广义相对论并不“兼容”。量子理论取得巨大成功,解释了从地面为何呈固态到太阳如何发光在内的一系列现象。很多研究人员认为爱因斯坦的广义相对论是一个更深层次的理论的“近似版”。
爱因斯坦指出引力是一种四维时空扭曲。受这一理论启发,物理学家西奥多·卡鲁扎和奥斯卡·克莱在1921年提出引力和电磁力也可以用五维时空扭曲加以解释。后来,弦理论学家又提出所有4种基本力都可以用十维时空扭曲解释。如果时空拥有4个以上的维度,根据爱因斯坦的广义相对论,虫洞的存在将成为一种不可能,除非拥有足够负能量保持洞口张开。