其实“虫洞”这个词在如今被使用的十分广泛，它并不是真实存在的东西，而只是一个概念。所以严格上讲，并没有“虫洞理论”这个东西，在不同的理论里，“虫洞”代表的东西都不一样，只要是符合虫洞定义的东西，你都可以称呼它为“虫洞”。
那么，什么是虫洞呢？它的定义非常简单：
看上去平平无奇，是吧？但是细想这个定义可相当不简单了。“时空”，既包括“时间”，也包括“空间”，也就是说，虫洞连接的可以是不同空间里的两个点，也可以是不同时间上的两个点，通过虫洞，我们既可以“瞬移”到亿万光年远的宇宙另一边，或某个平行宇宙，也可以把它当成时间机器，回到过去，漫游未来。
怎么样，想想是不是挺刺激的？这也是为啥“虫洞”是科幻小说里“穿越派”的首选了。咱先别管能不能实现吧，至少他们在概念上没有瞎编，虫洞就是这样一个神奇的东西。
那这么科幻的东西，是怎么来的呢？难道物理学家天文学家们也开始搞起脑洞来了？
当然不是了。“虫洞”其实是某些方程的特殊解，或存在于某些物理理论中。在数学世界里，虫洞是可以存在的。只不过我们还没有在现实世界中找到它们的对应而已。有几种比较有名的虫洞，简单给大家讲讲吧（没有公式，全是描述哈）。
介绍虫洞之前，先介绍一下著名的克鲁斯卡尔坐标系。这是一个建立在史瓦西度规下的坐标系，史瓦西度规是广义相对论中的爱因斯坦方程的第一个严格解。它描述了一个静止的、不带电的、球对称的天体外部的引力场，或者说是其外部时空的弯曲情况。通过史瓦西度规我们可以算出，如果有一个天体极端致密，那么连光也无法摆脱它的表面。没错，这就是黑洞。
而克鲁斯卡尔坐标系是对史瓦西度规的一种数学变换。横轴代表空间，纵轴代表时间。下图中的第一象限，就是一个标准黑洞坐标图。看不懂没关系哈，咱们主要聚焦的不是这些线的意义，而是剩下的其他三个象限与第一象限的关系。
我们可以先关注一下上面这张图的第一象限和第二象限。根据克鲁斯卡尔坐标系的定义，它们俩代表的性质是一样的，都是黑洞，只不过空间坐标不同。这意味着，第二象限的黑洞是“另一个空间的黑洞”。如果我们有办法从坐标轴穿越过去，那么就相当于从一个空间去到了另一个空间，这不就穿越成功了嘛！
这样连接两个黑洞的通道，就是一个虫洞（当然了，别问我是怎么连接上的，这个可以连接只是数学意义上的，现实中如何实现，我也不知道。），被叫做史瓦西虫洞。
史瓦西虫洞是个不稳定的虫洞，存在时间非常短暂，因此我们并不能真的从它中间穿过。
我们再把目光挪到上图中的第一象限和第四象限。第四象限有自己的名字--白洞。这也是个只存在于理论中，尚未被发现的东西，它同样可以从爱因斯坦方程的特殊解中得到。白洞的性质与黑洞正好相反，它也有一个不可穿越的视界面，但黑洞里的物质永远无法从视界面离开，白洞外的物质却永远无法进入视界面。也就是说，白洞只能往外喷发物质，而不允许物质向内流动。
1935年，爱因斯坦和纳森·罗森共同发表了一篇论文，提出广义相对论允许在黑洞和白洞之间产生一个被称为“桥”的连接，这就是大名鼎鼎的爱因斯坦-罗森桥。通过观察克鲁斯卡尔坐标系可以看出，黑洞和白洞的时间坐标系不同，因此，爱因斯坦-罗森桥是一个可以连接时间的虫洞。
不过，同史瓦西虫洞一样，爱因斯坦-罗森桥也不能稳定存在，它会很快消失，因此也是一个不可穿越的虫洞。
那么，就没有能穿越的虫洞了嘛？这就得靠理论物理学家们开开脑洞了。霍金在《时空简史》中提到，在量子理论中，允许存在“负能量密度”的地方，那里可以将时空弯曲成“负曲率”，构造出可以稳定存在的，允许人们穿越时间的虫洞。当然了，这只是一种合理脑洞，负能量密度如何存在，又怎么将时空弯曲，这些还没有足够的理论支撑，只能算是一种猜想。
既然脑洞都开了，那为嘛不开个大点的呢？正所谓，“遇事不决，量子力学”。不光大众觉得量子力学很玄乎，理论物理学家们提出的各种量子理论也是玄之又玄。比如，2013年，斯坦福大学教授李奥纳特·萨斯坎德与普林斯顿高等研究院教授胡安·马尔达西那共同提出了ER=EPR猜想，即两个量子纠缠的粒子彼此之间的连结是一个虫洞。
这里的ER，指的就是上面的爱因斯坦-罗森桥，而EPR，是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬，主要论述了两个微观粒子彼此之间的量子纠缠关系。将ER和EPR联系起来，就相当于把广义相对论与量子力学揉到了一块。这个猜想可以说是十分大胆，将两个已经非常成功但又似乎彼此独立的理论联系到了一起。不过，目前这仍然是个猜想，后续还有待大佬们的研究论证。
说了一大堆，肯定有小伙伴想问了，那你这不都是推理，假设嘛？虫洞到底存不存在啊？
这个问题真的没法回答。虫洞确实目前只存在于数学解中，相关理论也似乎玄之又玄。但想想看，作为广义相对论的一个特殊解，黑洞在被发现之初，也被认为是一种奇幻的，不可能存在的天体。但如今，我们不仅知道了黑洞真实存在，甚至还拍到了它们的真实照片。那么，广义相对论的另一个特殊解，白洞，是不是也有可能存在呢？再进一步，连接黑洞白洞，或者两个黑洞之间的虫洞，是否也有存在的可能性呢？
这些都还是未知。但我一直认为，人类的好奇心，求知欲，是上帝送给我们最好的礼物。相信总有一天，我们可以发现这个宇宙不可思议的另一面。
参考资料：
《时间简史》
https://en.wikipedia.org/wiki/Wormhole
