虫洞(Wormhole),又称爱因斯坦-罗森桥,是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道.虫洞是1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行的作用.“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管.暗物质维持着虫洞出口的敞开.虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性.虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,所以也叫"灰道".
黑洞是质量在太阳8倍以上的恒星在耗尽其燃料后内部原子核聚变坍缩而形成的,其过程是:首先4个氢原子会聚变为一个氦原子,然后每4个氦原子和2个氢原子会聚变为1个锂离子,之后会按照化学元素周期表那样进行下去,直到铁原子形成后,整个星体便会无限坍缩下去,密度急剧增大,引力也急剧增强,直至其体积小于史瓦西半径,其引力大到连光都无法逃离它的表面,并使时空扭曲之后,便形成了黑洞.
白洞:目前只是广义相对论中的一个数学结果,其模型假设是它的密度和引力极小,以至于它表面的物质都无法束缚住,都要离开它的表面而飞向宇宙空间.不过目前还没有科学家找到真正的白洞.
虫洞是超弦理论中的一个假想模型,超弦理论认为把物质无限分割下去是没有意义的,而宇宙中最小的长度,即普科朗长度,大约为10^-34m,而作为物质最基本的单位则是弦,弦的长度接近于普科朗长度,而在弦那里,时空是11维的.而超弦理论中的虫洞内部的时空也是11维的.而且虫洞还是宇宙空间距离的捷径,就像把纸对折成两半之后,从一端走到另一端就是一个捷径一样.
克尔黑洞,是不随时间变化的绕轴转动的轴对称黑洞.这类黑洞的中心是一个奇环,有内、外两个视界.内视界为黑洞奇异性的界限,而外视界则为不可逃脱的界限.这就意味,一旦你落入外视界,你不会立即被黑洞的种种奇异性摧毁,但此时你将会不可避免地落入内视界.两界面仅在两极处相切.除去两视界外,克尔黑洞的最外围还有一个界限称为静止界限(简称静界)或无限红移面.静界产生于克尔黑洞的参考系拖拽效应,通俗地讲,就是克尔黑洞旋转时拖动着周围的时空一起转动.可以理解为在静界处时空的“旋转速度”等于光速,这就意味着静界内的飞船无论如何不能保持相对静止(物体移动的最大速度为光速).静界并非克尔黑洞的真正界限,因为进入静界后仍然可以逃离.静界和视界之间的夹层称为能层.克尔黑洞可能与白洞连接,因此,进入克尔黑洞的物体只要不撞在奇环上就有可能从白洞出来.
11维空间
宇宙是11维的,由震动的平面构成的.在爱因斯坦那里,宇宙只是4维的(3维空间和1维时间),现代物理学则认为还有7维空间我们看不见. 科学家们对我们已认知的维与可能存在但未被认知的维之间的区别是如何解释的呢?他们打了一个比方:一只蚂蚁在一张纸上行走,它只能向右或向左,向前或向后走.对它来说高与低均无意义,这就是说,第3维的空间是存在的,但没有被蚂蚁所认识.同样,我们的世界是由4维构成的(3个空间维,1个时间维),但我们没有觉察到所有其他的维. 根据物理学家的看法还应该有7个维.尽管有这么多的维,但这些维是看不见的,它们自身卷在了一起,被称为压缩的维.为了弄清这种看法,让我们再以蚂蚁为例展开我们的想像.我们可以设想一下,将蚂蚁在上面行走的那张纸卷起来,直到卷成一个圆筒形.如果蚂蚁沿着的纸壁走,最后它又会回到出发点,这就是压缩维的一个例子.如果能沿着著名的麦比乌斯带走,也会发生上述现象,当然,它是3维的,但如果沿着它走过,总是会回到出发点的.麦比乌斯带从维的角度讲是压缩的,按照物理学它有3个维,但谁在上面行走,都只能认知人一个维.这就有点像左图上的人:上行或者下行,但永远不会走到尽头.如果蚂蚁不是沿着纸筒弯曲的壁行走,它就永远不会返回到原出发点.这就是2维(或者说被我们所感知的那种维)的例子,沿着它一直走,就不可能返回到原来的出发点.
所谓11维就是物理学家们在建立一个"统一场理论"时提出的,那这些维就包括许多,零维就是所谓的点,没有长度、宽度、高度. 无数点组成线,线是一维的,只有长度. 无数线组成面,面是二维的,只有长度、宽度. 无数面组成体,体是三维的,有长度、宽度、高度. 三维的空间和一维的时间组成了我们所处的四维世界 8维空间包含:长,宽,高,时间,温度,电磁力,引力(或斥力),速度 11维空间就无法形容了
霍金还提出了他的宇宙模型,给出了11维空间,认为要描述宇宙,X、Y、Z和T(时间)4个未知数是不够的,要加到11个未知数之后,才能够解释宇宙的很多结构.另一种说法,宇宙11维是爱德华·维顿提出来的.这些“维”同样是天文学家无法探测的.