Tārpu caurums ir hipotētiska laiktelpas topoloģija, “saīsne”, kas ļautu pārvietoties starp diviem punktiem ar acīmredzami lielāku ātrumu par gaismu. Nosaukums cēlies no telpas laika analoģizācijas ar ābola virsmu, kurā tārpa caurums ir tunelis caur ābolu. Patiesībā kustība caur tārpa caurumu nebūtu ātrāka par gaismu, bet gan kustība normālā ātrumā pa salocītu telpu.
Tārpu caurumi ir populāri zinātniskajā fantastikā, jo tie ļauj varoņiem veikt lielus attālumus īsā laika periodā. Reālajā dzīvē tārpu caurumi, visticamāk, neeksistē, jo tiem būtu nepieciešama negatīva matērija, eksotiska viela, kas nekad nav novērota un kuras eksistenci neparedz daļiņu fizikas standarta modelis. Tārpu caurumu laiklaiku matemātiskie modeļi rāda, ka tie “nospiestos” gandrīz acumirklī. Turklāt tārpa caurumam jābūt ārkārtīgi mazam — lielākajā daļā modeļu ir redzamas tārpa caurumus ar atverēm, kas ir mazākas par atoma kodolu.
Iepriekšējās matemātiskās analīzes kontekstā tārpu caurumus sauc arī par Švarcšilda tārpu caurumiem vai Einšteina-Rozena tiltiem. Einšteina-Rozena tilta abās ieejās būtu melnais caurums, kas nozīmē, ka teorētiskais ceļotājs, ieejot tārpa caurumā, šķērsotu notikumu horizontu un iestrēgtu vidū.
Ja tārpu caurumi varētu pastāvēt, tie varētu darboties arī kā laika mašīnas. Saskaņā ar Einšteina relativitātes teoriju ļoti paātrinātam ķermenim laiks rit lēnāk. Ja viens tārpa cauruma gals tiktu paātrināts līdz gaismas ātrumam, bet otrs stāvētu uz vietas, ceļotājs, kas ieiet stacionārajā caurumā, pagātnē izkļūtu no paātrinātā cauruma. Šāda veida tārpu caurumu varētu saukt par slēgtu laika līkni vai laika caurumu.
Fiziķis Stīvens Hokings ir ierosinājis, ka šādu tārpu caurumu cēloņsakarības graujošās īpašības būtu fiziski aizliegtas ar kosmiskās cenzūras veidu. Tas ir tāpēc, ka ceļošana laikā izraisītu šķietami neatrisināmus paradoksus, piemēram, gadījumu, kad kāds atgriežas laikā, lai nogalinātu savu agrāko “es”. Lai uzzinātu vairāk par tārpa cauruma teorētiskajām īpašībām, būtu nepieciešama gravitācijas kvantu teorija, kas vēl nav izstrādāta.