有关时间机器最早、最著名的小说是英国科幻作家威尔斯的《时间机器》（1895），十年后狭义相对论提出：时间和空间不再是绝对的概念，而是与参照系的选择密切相关。尤其是在运动参照系中时间的流逝会变慢，这是著名的时间延缓效应。它的存在已经被物理实验所证实，也为面向未来的时间旅行提供了理论依据。

    英国著名物理学家史蒂芬·霍金日前发表言论称，人类想要“穿越时光”飞向未来，所需条件首先是利用“虫洞”，其次是让物体接近光速运动。霍金认为，要让时间旅行从虚幻变成现实，首先应该从物理学家的角度来重新审视时间——即第四维。他认为在物体的三维形式（宽度、高度和长度）之外，还有一种长度，即时间的长度。他打了这样一个比方，比如开车。开车沿直线行驶，是在一维中旅行。向左转或是向右转，则是二维旅行。驱车上下山路意味着又多增加了高度，所以是在三维空间内。

    那么我们怎样才能发现穿越第四维的通道呢？

    时间有裂缝

    科学家们所称的“虫洞”是一个通道。“虫洞”是根据爱因斯坦相对论预测的连接时空中两个不同地点的假想“隧道”或捷径。自然界中，缝隙无处不在。时间也存在许多微小裂缝、褶皱和空洞。它们可以连接两个隔离的空间以及两个不同的时间。部分科学家认为，或许有一天捕捉到一个虫洞，将它放大数万亿倍，能让人甚至飞船进入。如果虫洞的两端在同一个地方，且由时间而非距离分离，飞船就能在地球附近自由往来于过去与未来之间。

    另一种时间旅行方式是制造出超高速火车和轨道，使之尽可能接近光速。假设它接近光速，列车上的时间相对于地球变得减缓，列车上一切物体的活动将都变慢。哥伦比亚大学物理学家布赖恩·格林甚至告诉了人们一个飞往100万年以后的方法。他说：先建好一艘太空船，然后以接近光速的高速度开始飞行。当你在高速飞行的飞船上过了一年返回地球时，走出飞船后你会发现地球上已经过了100万年——你已经到了地球上的未来。

    时间无常

    时间旅行听起来像是科幻小说，实际上是以爱因斯坦革命性的时间理论为基础的。从伽利略与牛顿的时代开始就普遍认定没有绝对的时间，但爱因斯坦证实时间和观察者是相对的。其中最关键的观念就是时间无常。人体时间不同，你的时间和我的不一样，若我们体内各自有准确的时钟，但移动过程和目的地却不同，再重聚时，时间感可能就不同。爱因斯坦称，速度和引力可改变时间的流动。

    爱因斯坦曾发现，物质会减缓时间运行速度，物体越重，对时间的阻力越大。地球的重力每300年可以让钟表慢1微秒。因此，为了能在未来的时光中旅行，需要利用那些强度远高于地球重力的引力场。

    “恰恰在银河系中心，距离地球2.6万光年远的地方，拥有银河系中最重的天体——一个质量相当于四百万个太阳的超大质量黑洞，在自身引力作用下，它被压缩为一个点。距离这个超大质量黑洞越近，遭遇的引力就越强。”霍金称它是台“天生的时间机器”，“这样的超大质量黑洞对时间具有显著的影响，令其减缓的速度远远超过银河系中的任何物体。”

    “回到过去”触发平行宇宙

    然而，飞向未来和回到过去却是截然不同的两回事。霍金称不要幻想搭时光机回去看历史，因为“只有疯狂的科学家，才会想要回到过去‘颠倒因果’”。

    时间旅行悖论的争议，就是在“时光倒流”中存在的介入历史问题上开始的。法国科幻作家赫内·巴赫札维勒1943年在《不小心的旅游者》中用来描述这种情况的例子，成为后来科学界著名的“祖父悖论”：假设你回到过去，在自己父亲出生前把自己的祖父母杀死，因为你祖父母死了，就不会有你的父亲，你也就不会出生。如果想要改变过去，有些物理学家认为，你会落入另一个改变后的世界。

    假设未来的时间旅行者回到过去见到了爱因斯坦，告诉他相对论的方程式，在遥远未来的人都学过相对论，则时间旅行者可以把相对论告诉爱因斯坦。你或许会问：“这些等式是从哪儿来的？”不是爱因斯坦想出来，而是时光旅者告诉他的。其实也不是时光旅者想到的，是看过爱因斯坦的书才知道的。这样的矛盾是保护历史，还是创造历史？

    史蒂芬·霍金以他的“时序保护臆测”为这个问题画上了一个句号——自然界总会找到一个阻止人们到过去的时光中去旅行的办法。

    时间旅行问题专家大卫·多伊奇则用量子物量学的一些定律来解答这些矛盾。在亚原子世界里，量子的不确定性占主导地位：一个电子撞击一个质子既可能转向左边也可能转向右边，其间并无规律可循。如果时间旅行者干预了历史，宇宙就会分成两个或更多的分支，更多平行的宇宙因此诞生。

    时间旅行中有所为有所不为

    在最近一份最新的科学报告中，麻省理工学院的物理学家们发现“封闭类时曲线（closed timelike curve，CTC）”的存在可建立在一种糅合了“量子态隐形传输”与“后选择”的新理论模型上。

    “量子态隐形传输”可以说是量子态的一种“超时空穿越”，在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间出现。而“后选择”能过滤掉一部分量子信息，将得到“资格认证”的量子态进行隐形传输。这种情况下，时间旅行成立的先决条件就是一个自治、不产生矛盾的环境状态。它允许回到过去时空，但禁止一切可能在未来导致悖论产生的行为。

    这份报告提出了一个崭新理论：量子态隐形传输会决定此人在时间旅行中“有所为”且“有所不为”，即使重返历史之旅能够实现，人们也不可能改变历史。