如果这种微小的虫洞诞生在宇宙早期的话,那么它很有可能会因宇宙的暴胀(宇宙诞生之后所经历的一种剧烈的膨胀)而变得足够大,直到天文学尺度。

从虫洞里回到过去
虫洞不仅可以快速到达宇宙另一个区域,或者是另一个宇宙,而且它还可以用来当作时间机器回到过去。例如,一个洞口如果相对另一个洞口高速运动时,虫洞就会变成时间机器。根据相对论引起的效应,两个洞口的时间将会不一样,这样你就可以穿过虫洞回到过去。下面来举个例子说明。
一个人在地球上创造了一个虫洞,他把一个洞口放在他家里,另一个洞口放在一个宇宙飞船上。他可以带着这个洞口坐着飞船去宇宙溜达一圈回到地球。根据相对论我们知道,跑得越快,时间流逝得越慢,所以对于他来说这个过程可能只过了12个小时,但是地球上却已经过了10年。那时他的家可能不复存在了。但他如果从飞船的虫洞望过去,会发现洞口另一端仍是那个他刚离开时的地球。所以他完全可以爬进虫洞,回到10年前的地球,也就是说他可以利用虫洞回到过去!(不过我们也注意到,他是无法回到虫洞创造以前的时刻,所以他不可能回到二战前干掉幼年的希特勒。)
所以说虫洞在某些情况下是可以成为时间机器的,它可以创造出一个可返回到过去的时问圈。时间圈的正式名称叫做封闭类时曲线,而虫洞则是能产生封闭类时曲线的一种。
时间旅行的悖论
接下来面对的问题是,宇宙允许时间机器存在吗?一个很显然的问题是,任何物体穿过可回到过去的虫洞后,会不可避免地破坏因果关系并产生悖论。例如著名的“祖父悖论”:有人穿过虫洞回到过去杀掉自己的祖父,从而阻止了自己之后的出生,这样自己就从来没有出生子因此也就无法回到过去杀掉自己的祖父。
不过祖父悖论还存在着一个问题,那就是人是否真的具有自由意志:作为一个人,我有没有决定自己命运的能力?当我回到过去时,真的有能力杀掉自己的祖父?当我准备举刀刺向祖父时,会不会有一种无形的力量阻止我这么做呢?
自由意志问题,其实比时间机器更加令人困惑。所以为了避免这样的问题,我们可以去研究由非生命物体所产生的悖论,然后尝试来解决这个悖论。
消除悖论的假想实验
例如考虑一个台球从某个地点进人虫洞的一个入口,回到过去并从另一个洞口飞出,然后正好撞到原来的自己,使得原来的台球改变了方向,从而使它无法进人虫洞然后回来打到自己。
这种情况与祖父悖论类似,都是回到过去改变了历史,并产生逻辑不通的问题。怎么解决这种问题呢?其实很简单,如果我们能找到一种逻辑自洽(即根据逻辑推理可证明自身存在的合理性,并且不会产生矛盾和错误)的结果,并满足一切的物理定律,就可以消除这种悖论。注意到台球是经典的物体,它有着确定的位置和速度,所以台球只需要满足经典物理学定律。
索恩和他的学生在1988年详细探讨了这种台球问题。经过一番努力,他们发现在初始条件不变的情况下,确实存在满足经典物理学定律的并且逻辑自洽的结果。具体地说,这个台球还是按照原来的路线飞向虫洞的一个洞口,不过会在途中被另一个台球轻微地撞到(我们之后会看到它是这个台球未来的自己),然后路线将会出现轻微的偏离,它进人虫洞回到过去并从另一个洞口飞出,因为它的路线已经出现轻微的偏离,所以它并不会像上面的例子那样猛烈地撞到原来的自己,而是轻微地撞到。这种过程就是完全逻辑自洽的,悖论消除了。
需要注意的是,这里轻微地碰撞具体有两种情况,一个是碰撞原来的台球一边,另一个是碰撞原来的台球另一边。也就是说存在两种逻辑自洽的轨道。

这是一个令人震惊的结果。因为在没有时间机器的宇宙中,初始条件不变的情况下,根据经典物理理论,台球运动的轨道有且只有一种轨道。而时间机器的出现打破了这种经典物理学中的确定性。另外,在某些其他的初始条件下,时问机器还可以使得台球具有无限多个不同的轨道,而不只是两种。
那么这意味着什么?如果你了解量子力学的话,那么这就不足为奇了。量子力学与经典物理学大为不同,在相同的初始条件下,它会得出要所要发生事情的概率,而不是确定的事情。如果用量子力学的眼光来看前面的台球实验,那么台球开始飞向虫洞时,它将有一定的概率选择其中的一条轨道,有一定的概率选择另一条轨道。(如果你做一次台球实验,只能得到其中的一个结果。多次做实验就会发现,一些球会选择其中的一条轨道,一些球会选择另一条轨道。)
看样子悖论好像可以消除,那么宇宙中真的会允许虫洞变成时间机器吗?
我们知道描述引力的广义相对论与量子力学是不兼容的,不过可以使用一些半经典的办法来研究引力
这是一个令人震惊的结果。因为在没有时间机器的宇宙中,初始条件不变的情况下,根据经典物理理的一些量子效应。索恩等一些物理学家发现,如果把量子效应考虑进去的话,就会发现,在虫洞在形成时间机器的瞬间,总会有一束真空涨落反复地穿过它,最终真空涨落变得异常强烈,从而破坏掉虫洞,来阻止时间机器的形成。斯蒂芬·霍金把这种阻止时间机器形成的机制称为“时序保护猜想”。时序保护猜想会阻止任何形式的时问机器(包括虫洞)的形成。