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这个结果表明如果平行导体板间距为一米的话，所产生的负能量的质量密度只有10—44千克每立方米，相当于在每10亿亿立方米的体积内才有相当于一个基本粒子质量的负能量物质！
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其他量子效应产生的负能量密度也大致相仿，只需把平行导体板间距换成那些效应所涉及的空间尺度即可。由于负能量的密度与空间尺度的四次方成反比，因此在任何宏观尺度上由量子效应产生的负能量都是微乎其微的。
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另一方面，物理学家们对维持一个可穿越虫洞所需要的负能量物质的数量M也做了估算，结果发现（M以地球质量为单位，虫洞半径R以厘米为单位）：
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M≈—R
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也就是说仅仅为了维持一个半径为一厘米的虫洞[5]，就需要相当于整个地球质量的负能量物质！而且虫洞的半径越大，所需的负能量物质就越多。为了维持一个半径为一千米的虫洞所需的负能量物质的数量竟相当于整个太阳系的质量！
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这无疑是一个令所有虫洞工程师头疼的结果。因为一方面，迄今知道的所有产生负能量物质的效应都是量子效应，所产生的负能量物质的数量即使用微观尺度来衡量也是极其微小的。而另一方面，为了维持任何宏观意义上的虫洞所需的负能量物质的数量却是一个天文数字！
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 [:1707611326]
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 六、穿越虫洞——张力的挑战
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虽然数字看起来不那么乐观，但是别忘了我们是在考虑一个“萨根式”的问题。我们的想象力已经无数次地低估过人类自身科学技术的发展，因此让我们姑且对来自“无限发达的文明”的虫洞工程师的技术水平做一个比较乐观的估计：假定他们利用某种远不为我们所知的技术手段真的获得了相当于整个太阳系质量的负能量物质，并成功地维持住了一个半径为1 000米的虫洞。
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他们是否就可以利用这样的虫洞进行星际旅行了呢？
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初看起来，半径1 000米的虫洞似乎应当满足星际旅行的要求了，因为1 000米的半径在几何尺度上已经足以让相当规模的星际飞船通过了。看过科幻电影的人可能对星际飞船穿越虫洞的特技处理留有深刻印象。从屏幕上看，飞船穿越的似乎是时空中一条狭小的通道，飞船周围充斥着由来自遥远天际的星光和辐射组成的无限绚丽的视觉幻象（图18）。
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图18 星际飞船进入虫洞
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但实际情况远没有那样诗情画意。
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事实上，为了能让飞船及其乘员安全地穿越虫洞，几何半径的大小并不是星际旅行家所要考虑的主要问题。按照广义相对论，为了维持像虫洞那样时空高度弯曲的结构，必须依靠由负能量物质提供的巨大张力。而当飞船及其乘员穿越虫洞，尤其是穿越负能量物质密集的区域——即虫洞的“喉咙”部位——时，将几乎无可避免地会遭遇到这种张力。由于无论飞船还是飞船乘员，他们所能承受的张力都是有限的，因此穿越虫洞时所会遭遇到的张力大小对于星际旅行来说是至关重要的。那么这种张力究竟有多大呢？以球对称的虫洞为例，计算表明，在虫洞的“喉咙”部位，张力的大小约为
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张力≈（物质所能承受的最大张力）/（以光年为单位的虫洞半径的平方）这里“物质所能承受的最大张力”指的是物质中的原子结构所能承受的最大张力。超越了这一极限，连组成物质的原子都将受到破坏，更遑论像飞船或飞船乘员那样的宏观物质了。这恐怕是任何程度的文明——只要他们的生存还离不开物质形体——都很难突破的物理极限。从上述结果中我们看到，穿越虫洞所会遭遇到的张力大小与虫洞半径的平方成反比，虫洞的半径越大，张力就越小，从而也就越适合于作为星际旅行的通道。特别需要看到的是，半径小于一光年的球对称虫洞由于穿越时所会遭遇到的张力大小超过物质所能承受张力的理论极限，将很可能无法作为星际旅行的通道。
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虽然以上都是比较粗略的估算，具体数值会因虫洞结构的不同而有所不同。但在数量级的意义上，这种估算已足以使我们看到维持一个可供星际旅行用的虫洞所面临的巨大的“工程学”困难，那就是：一方面，为了能让星际飞船安全通过，虫洞的半径至少要在一光年以上；另一方面，我们在前面已经介绍过，维持一个半径一千米的球对称虫洞所需的负能量物质数量约相当于整个太阳系的质量，且半径越大，所需的负能量物质也越多（与半径成正比），而一光年大约是10万亿千米，因此维持一个半径一光年的球对称虫洞所需的负能量物质数量约相当于太阳系质量的10万亿倍！
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“太阳系质量的10万亿倍”是个什么概念呢？我们知道，整个银河系中所有发光星体的总质量大约是太阳系质量的1 000亿倍，因此维持一个可供星际旅行用的最小的球对称虫洞所需的负能量物质数量约相当于银河系中的所有发光星体质量总和的100倍！如果考虑到生物体所能承受的张力要远小于理论极限，对虫洞半径的要求将更高，所需的负能量物质的数量则将比上述估计值更大。使用数量如此惊人的物质，别说这些物质都是迄今尚未在任何宏观尺度上被发现的负能量物质，即便是普通的物质，也是近乎于天方夜谭的想法。
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总体来说，目前还不清楚存在于微观尺度上的负能量物质是否有可能积累成宏观数量，如果这种积累是可能的，那么将一个已经存在的虫洞改造并维持成适合星际旅行的虫洞在纯理论上是可能的。但改造并维持那样的虫洞所需的负能量物质的数量即便从宇宙学尺度上看也是极其惊人的。这种数量对于任何存在于我们这个宇宙中的文明——哪怕是无限发达的文明——来说，恐怕都是工程学上一个不可逾越的困难。
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 [:1707611327]
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因为星星在那里：科学殿堂的砖与瓦 七、结语——遥远的天梯
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在我们即将结束对虫洞的讨论时[6]，我想起了远古神话中关于“天梯”（ladder to heaven）的一些传说。在远古的年代里，很多人幻想着天空中有一个圣洁而永恒的天堂，人的灵魂能在那里得到永生。虽然谁也不确定天堂离我们有多远，但有些人幻想着存在一些神秘的地方，人们可以从那里攀上天堂，那便是有关“天梯”的传说。古埃及的法老们曾经相信宏伟的金字塔可以成为他们的天梯；藏民们的一种传说，则认为天梯是神山上的一株巨树。从某种意义上讲，虫洞仿佛是一种现代版的“天梯”，一端连着古老而执着的梦想，一端连着遥远而璀璨的星空。