穿越时空一直是人们梦寐以求的想法，在众多科幻小说、影视作品中“时空穿越”总是一种必不可少的组成部分。
但是，时空穿越在现实生活中到底能不能实现呢？对此，科学家给出了许多不同的解答。“穿越”到底是什么？
要了解“时空穿越”首先要了解什么叫“穿越”。“穿越”在物理学上有一个很形象的名字——“时空旅行”，也叫“时间旅行”，它泛指人或物体经历的空间和时间变化。我们的现实世界是三维的，根据爱因斯坦的相对论观点，时间是第四维度，这样就把时间和空间变成了相当于坐标系下的两个不可分割的整体，类似于坐标系中长宽高的关系。而时空旅行则是要通过改变时间和空间来进行“旅行”的。也就是说，我们要跳进第四维度中，然后跳出来，完成“穿越”。

虫洞：完成时空旅行
接下来我们就要进入关键部分了——如何才能“跳”出我们的三维空间？现在主流的观点认为要进行时空旅行，必须要通过虫洞。虫洞类似于穿过两座山的山体隧道或者是漏斗中间的细颈部分，但它的定义、发现甚至建造都是一项繁重而艰巨的任务，而不是简单的一条通道。虫洞也可以叫时空洞或爱因斯坦-罗森桥，它最早由奥地利物理学家路德维希弗莱在1916年提出。1930年，爱因斯坦及纳森罗森在研究引力方程时，认为通过虫洞可以做瞬时时空转移或时间旅行。虫洞的自然产生机制有两种：一、源于黑洞强大的引力能；二、源于克尔黑洞的快速旋转将时空撕出一道“小口子”。以上两种机制可以理解为：要想破开一张白纸，要么这个物体足够重可以把白纸撑破，要么它有很大的速度可以把白纸撕开。所以一些影视剧中出现主角穿越的剧情设定时，必定是由于大量能量涌入一个地方，破开了宇宙这张白纸。当然随着研究的深入，我们还发现虫洞还具有超强的引力场，它会把一切物体撕裂为基本粒子，而在宇宙中，理论上有很多虫洞但很少有直径超过10万公里的，但是这个宽度恰恰是太空飞船安全航行的最低要求。对于这些问题，一些科学家也给出相应的一些对策，比如用负能量去加固和稳定细小的虫洞，在此基础上再进行扩大使太空飞船通过。不过按照科学家的构想，维持一个虫洞的持续开放需要大量的负能量，根据量子力学的观点，大量的能量堆积会摧毁虫洞，所以必须要在虫洞关闭之前完成时空旅行。

关于虫洞是如何让时间和空间改变来完成时空旅行的，可以分为三个部分来描述：
01一、时间的改变。我们可以把现在我们所处的宇宙看作平行宇宙，是一张白纸。而其他平行宇宙与我们现在所在的平行宇宙平行并且由时间轴串起来，相互之间可以简单理解为一沓白纸（张数无限）横放，我们的虫洞就是竖在一沓白纸之间的通道。通过虫洞我们可以来到任意页白纸中。不过这种解释可能较为浅显，平行宇宙能够被理解为时间上的平行或者空间上的平行，这里我们只考虑时间上的，而且时间上的平行宇宙也不会只沿这一条线走，在现实中我们如果故意打碎一个杯子，那么打碎杯子和没有打碎杯子的时空也可以看做平行宇宙，那么平行宇宙也就可以被理解为可能性了。
02二、空间上的改变。对于宇宙我们还可以把它看作一张白纸对折，这就会出现和平行宇宙一样的效果。宇宙具有无限延展的特性，所以折叠次数是无限方式，也可以是无限种。
03三、空间和时间的改变。这种方式包含在前两种之中，它包括平行宇宙的互相平行和宇宙的自我折叠。

黑洞&白洞
黑洞是现代广义相对论中，宇宙内存在的一种密度无限大、体积无限小的天体，它一度被认为是产生自然虫洞的根源。1916年，德国天文学家卡尔石瓦西通过计算，得到爱因斯坦引力方程的一个真空解，这个解表明，如果将大量物质集中于空间中的一个点，那么就会在质点周围形成一个界面——“视界”。一旦进入这个界面，即便是光也无法逃脱。黑洞的产生就像一个气球，气球不停地膨胀，当达到极限时，“砰！”的一声，爆炸了，剩余的东西会迅速收缩。对于黑洞的巨大引力可以这样理解，它类似于平面的一个凹点，周围进入凹点附近的物质都会不由自主地滑到凹点底部。1974年，霍金预言黑洞不是完全意义上的“只进不出”，根据广义相对论和量子理论的结合提出了“霍金辐射”。这也说明了大自然远比我们想象中的要复杂得多，人们还是有很多工作需要做。
黑洞根据本身的物理性质可分为五类：1、不旋转不带电荷的黑洞，称史瓦西黑洞。2、不旋转带电荷黑洞，称R-N黑洞。3、旋转不带电荷黑洞，称克尔黑洞。4、一般黑洞，称克尔-纽曼黑洞。5、双星黑洞。人们发现的大部分黑洞质量仅为太阳的几倍，但也有少数的黑洞是太阳的几千甚至几亿倍，如在英仙座星系的小型星系NGC1277中心内部的黑洞质量竟达到太阳质量的400亿倍。
广义相对论还预言了一种性质与黑洞正好相反的特殊天体——白洞。但现在它还仅仅是一个模型尚未被观测证实，它是宇宙的喷射源，可以向外界提供物质和能量。白洞可能源自宇宙大爆炸，由于大爆炸的不均衡性，一些奇点已经延迟了10000000000年，当他们开始爆炸时就产生了白洞。还有一种说法是白洞源于黑洞的反演，这个说法引发了后来的“黑洞到虫洞再到白洞”的时空穿梭理论体系，这个体系可以形象地解释为时空旅行的具体途径。物体先被拉入黑洞，然后经过虫洞穿梭于第四维度，最后由白洞吐出。这种时空穿梭途径很像穿过一个巨大的漏斗。白洞、黑洞的相对位置决定了时空穿梭的方式。

第一次听闻白洞