如果时间虫洞让我们回到过去，能否改变历史？这又是一个将科幻想象题材与科学挂上钩的典型问题。广义相对论提出以后，人们对宇宙的认知水平又上了一个崭新的台阶，将绝对时空观拓展为以运动为主线，时空因运动而改变的相对时空观，并以此为基础，对质量引发时空弯曲的现象进行了理论上的诠释，从而人们不再受限于肉眼所观察的世界及其运动规律，思想像插上翅膀一样投向了茫茫宇宙。
按照广义相对论对于时空弯曲的阐述，人们不难发现两种极端情况，第一种就是关于黑洞的特解。因为广义相对论将物体质量以及所处的时间和空间进行了统一，只要是存在质量的物体，就会引发时空的一定程度扭曲，从而产生了引力，那么只要物体的质量不断增大，那么时空扭曲的程度就会越大，表现出的引力也就越大，在此基础上爱因斯坦提出了引力场方程，借此表达质量对时空曲率的影响。
同时，根据广义相对论延伸的另外一个方向就是测地线方程，表达微观粒子在特定引力场中的运动规律，从而将宏观物体与微观粒子运动有机结合了起来。大质量物体产生的引力场可以改变微观粒子的运动方向的速率，并且质量越大，其引发的引力场速率，会有将微观粒子向着质量中心延伸的趋势。
当质量达到一定程度以后，引发的时空曲率连光子都始终都逃脱不了引力场的束缚，感觉光线被牢牢吸住了一般，形成了内外有别的事件界限，科学家们将通过广义相对论推导形成这种视界的天体，称之为黑洞。虽然黑洞不能直接被监测到，但是科学家们通过引力透镜、引力干扰、吸积盘、高能辐射等方式，已经间接探测到黑洞的存在。
第二种就是关于白洞的特解。这主要是基于广义相对论对时间对称性的描述，与黑洞相对，在与黑洞吸收进入视界的所有物质的时间线的相反进程上，可以存在着另外一种完全相反的事件视界，即视界以内只能向外输出物质，而视界以外的物质会受到强烈的排斥性，即使光线都会被反弹或者偏移。科学家将这种能够源源不断输出物质的天体称之为“白洞”。
对于白洞来说，因为它对光线在内的所有物质都具有极大的排斥性，因此也不能够被直接观测到。但是科学家们有办法，他们利用目标天体释放光线引发的多普勒效应，与因宇宙膨胀带来的红移做对比，假如蓝移效应明显大于红移，就会与白洞推导出来的状态相吻合。同时，也可以推导出白洞释放光线的波长很短（频率很高），应该以伽马射线和x射线为主。目前，科学家们已经在宇宙深处的多个地方，发现了目标区域伽玛射线暴、X射线暴等现象，这就有可能是白洞释放物质时产生的。
虫洞是基于广义相对论，人们想象出来的一种特殊概念，就是可能存在一个特殊的通道，将黑洞和白洞相联系，有效衔接黑洞的物质吸收和白洞的物质释放，从而达到物质的时空传输。不过虫洞的概念，并非是爱因斯坦广义相对论推导出来的，黑洞和白洞可以独立存在，并不一定有相互联系的方式。
为了探明虫洞的存在性以及是否可以回到过去，科学家们对爱因斯坦的广义相对论特别是引力方程进行了深入分析，认为如果存在可穿越的虫洞，那么能够引发时空弯曲的这种物质，它所对应的能量动量增量，不可避免要违反平均类光能量条件，也就是说，只有违反了平均类光能量条件，才能使在虫洞内以光速运行的粒子不在虫洞内聚集，继而不撞上奇点，这就需要大量的负能量来支撑虫洞的存在，而现实宇宙中不可能存在大规模的负能量物质，即使在量子效应中瞬间产生负能量物质，无论是从规模还是存在时间上都不可能支撑虫洞的存在。
虽然现在有科学家通过深入研究，验证了在两个相互仅靠黑洞边界的相互作用后，可以通过量子效应可以产生具有负平均类光能量的量子物质能量动量张量，即负质量存在的可能性。那么，在理论上将有可以通过虫洞进行穿越的可能性。但是，即使有可穿越的虫洞，也只能到达未来，不可能回到过去，因为这样就会产生“祖父悖论”的因果性难题，如果改变了过去，现在存在的基础就不会存在。
正是基于此，科学家们在进行理论推导时，都极力避免“祖父悖论”这样的问题，最终得出的结论是，虫洞可能存在，需要依靠负质量物质维持，连接时空的这个通道会非常长，跨越时空所需的时间也会相当漫长，只能穿越到未来，不能回到过去。
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