“人類誕生在地球上。這從不意味著要滅亡於此。”
在很久的未來，農作物無法種植使得地球不再適宜居住。而人類將不得不穿越星際，去深空之中尋找新的家園。
作為愛因斯坦廣義相對論一個推導結果，蟲洞不僅給我們提供了穿越星際的便捷途徑，而具還可能變成時間機器允許我們回到過去。
那麼有沒有便捷途徑呢?愛因斯坦的廣義相對論給了我們希望，其理論所預言的蟲洞就是通往星際空間的便捷通道，而該片中的宇航員就是利用蟲洞來實現星際穿越的。
廣義相對論是愛因斯坦研究時空與引力關係的理論，它革新了牛頓時代的靜止時空觀，認為時間和空間並不是靜止不變的，而是可以變化和彎曲的。令愛因斯坦沒想到的，相對論不僅引起了我們時空觀的一場革命，而且預言了宇宙中一系列奇異事件或現象——宇宙大爆炸、時間旅行、暗能量、以及黑洞和蟲洞。我們可以說，這些新發現是屬於廣義相對論的，屬於愛因斯坦的。
蟲洞究竟是什麼樣子?
1935年，愛因斯坦與他的好友、美籍以色列裔物理學家納森·羅森，在研究引力場方程時發現，對於彎曲時空來說，在理論上可以有一個連接宇宙中兩個遙遠地點的捷徑。這就像一座山的兩端可以通過隧道進行連接一樣。
但宇宙中的蟲洞可不像山底的隧道那麼容易開鑿，自從蟲洞這個概念提出幾十年來，頂尖的理論物理學家們對其的探討仍然是紙上談兵階段，不像宇宙大爆炸、黑洞這樣的現象已經被觀測所證實。不過，隨著思考的日益深人，關於蟲洞的細節逐漸豐富起來。
假設宇宙中有一個蟲洞，它會是什麼樣子呢?其實非常簡單。它有兩個洞口，例如有一個在地球附近，另一個在約26光年遠的織女星附近。兩個洞口通過在高維空間中延仲的隧道相連。這個隧道可以非常短，例如只有1千米，所以如果我們通過蟲洞從地球抵達織女星，我們就可把路途從26光年縮減為1千米。所以說，蟲洞可以成為宇宙中的快捷通道。
雖然蟲洞可以縮短旅途的距離，但並不是超越了光速。例如，你通過蟲洞從地球抵達織女星，很顯然比穿過蟲洞外的時空抵達的光線還要快，但是你在穿越蟲洞時相對蟲洞的速度是不能超過光速的。
在現實的三維空問中，蟲洞看起來並不像一個隧道或一座橋，因為你只能看到它的洞口，而它的隧道是在四維空問裡延伸，你無法直接看到隧道的模樣。其中，洞口看起來像一個巨大的玻璃球，如下圖:
蟲洞不是黑洞
許多人都認為蟲洞不過是另一種黑洞而已，但這種觀點是錯的。其中的一個區別是，黑洞都有一個事件視界(一種任何物質進去之後有去無回的邊界)，而並不是每個蟲洞都具有事件視界。有一些蟲洞具有事件視界，但並不是像黑洞那樣是因為存在一個密度無窮大的奇點，而是因為蟲洞的隧道內引力引起的潮汐力過於強大。蟲洞和黑洞另一個區別是，蟲洞有兩個洞口並通過一個隧道相連，而黑洞只有一個洞口，洞口的盡頭是一個死衚衕，任何物質掉進黑洞都會最終撞上內部的奇點。
不止一種蟲洞
另外很重要的事實，是蟲洞不只有一種。一種分類蟲洞的方法是蟲洞的隧道是否是基本穩定的，還是不穩定的(例如隧道不斷地開啟然後閉合)。第二種分類方式是，需要多少物質才能創造出生成蟲洞的引力場，一種只需要行星質量的，而有一些需要好幾倍恆星質量。另外，蟲洞隧道的潮汐力的大小也是一種分類蟲洞的辦法。
接下來的我們來闡述兩種蟲洞。一種是史瓦西蟲洞，它是一種不穩定的蟲洞。另一種是穩定的蟲洞，它允許物質穿過它，所以也可以說是一種可穿行的蟲洞。
不同的時空與史瓦西蟲洞
物理學家首先提出來的蟲洞是史瓦西蟲洞，它是廣義相對論中愛因斯坦方程其中一個解的產物。
在研究愛因斯坦方程的過程中，物理學家發現除了時空中存在黑洞以外，還必須存在白洞。而白洞正好是黑洞的時間反演，裡面的任何物質都會向外運動，穿過它的邊界(也稱為事件視界)之後就再也無法回到內部。除了黑洞和白洞這兩個時空區域，還得有另外兩個彼此完全隔離的時空區域，稱為兩個不同的“宇宙”。這兩個宇宙與黑洞和白洞的關係如下:白洞中的任何粒子和信號都可以進人這兩個宇宙，但都無法返回到白洞裡;兩個宇宙中的任何粒子和信號都可以進入黑洞，但都無法在從黑洞中逃離，只能撞上黑洞內的奇點上;兩個宇宙彼此完全隔離，也就是它們之間沒有任何信息可以交流。所有四個區域可以由下左的時空圖來表示。
下面的時空圖是在一種特殊座標系下的時空圖，圖中的每一個點代表著一個二維球面。兩條對角線代表事件視界，它們把時空分成了四個區域:I和IV分別代表兩個彼此隔離的宇宙，II代表黑洞，III代表白洞。奇點出現在黑洞和白洞區域，以雙曲線的形式表示。(你可能注意到了白洞內部也有個奇點，這個很好理解:許多物理學家認為宇宙大爆炸其實就是一個白洞，而奇點就是大爆炸之前的那個密度無窮大的點。)