天体物理学家称虫洞可能是一种天然的时间机器，虽然超越虫洞的行为从没有出现过，而且虫洞本身是否真实存在也没有直接证据证实，我们只是根据爱因斯坦的广义相对论预言对这一奇特的时空进行研究。时间机器只在科幻片中出现，事件逆着时间箭头方向前进几乎不可能发生，但是爱因斯坦的时空理论允许时间旅行，相对论中预言的某些特定时空可以使时间倒退，通过时空弯曲将两个遥远的空间连接在一起，使得三维空间的旅行变得非常迅速，数万光年的旅程会被大大压缩。
天体物理学家埃里克·戴维斯认为如果我们能维持一个虫洞的连续开放，就可以回到过去或者进入未来世界，但是虫洞在哪儿？我们目前还没有发现虫洞在现实宇宙中存在的证据，如果虫洞确实存在，那么可能连一个人也装不下，更何况是一艘飞船。对此，物理学家们提出了一种被称为“封闭类时曲线”的理论，暗示时间机器是可以被制造出来。利用虫洞穿越时空可以满足光速上限论的要求，超光速运行实际上就时空扭曲的结果，通过高度扭曲时空达到超光速的效果。
按照目前科学家的研究，维持一个虫洞的连续开放需要大量的“奇异外来物质”，这种物质我们对其知之甚少，其中将涉及到量子理论，而广义相对论无法解释这些奇异物质。天体物理学家罗伯特·欧文认为物体在进入虫洞试图进行时间旅行时，会有多种物理定律限制其工作，似乎是自然界的某种机制将虫洞关闭。根据量子理论，维持虫洞的时间机器可能导致大量的能量聚集，最终会“摧毁”虫洞，因此我们必须在虫洞关闭之前完成时间旅行。在研究虫洞之前，科学家们需要花时间去处理广义相对论和量子理论之间的问题，新的理论将作为时间旅行的基础。
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