【从科幻到现实】
自从威尔斯在1895年写下《时光机器》这部脍炙人口的小说后，时光旅行就一直是科幻小说的流行主题。可是这真的造得出来吗？我们真能造部机器把人传送到过去或未来吗？
在过去数十年中，时光旅行一直是和科学殿堂沾不上边的，但近年来，这个话题已经开始在理论物理学家间发酵，其动机一部分是好玩，想一想时光旅行其实是蛮有趣的，但此研究也有它严肃的一面。了解因果关系，对于创制一统的物理理论是个关键。如果不受限的时光旅行竟成可能，甚或只是原理上行得通，则此一统理论的本质也会受到彻底的影响。
我们对时间的最佳认识是从爱因斯坦的相对论而来。在相对论问世前，一般认为时间是既绝对又普适，不论所处物理环境为何，它对每个人都一样。在其狭义相对论中，爱因斯坦倡议，我们测到的两个事件的时间间隔，会取决于观察者如何运动。重要的一点是，做不同运动的两位观察者感受同样两个事件，这两事件间流逝的时间并不相同。
在各种科幻小说中，时光旅行是最令人激动的设想之一。人们设想在登上时光机器后，可以在瞬间回到他所希望前往的那个时代。那么，人类是否真的进行时空旅行？是否真的可以通过机器回到过去？美国科学家近日表示，时光旅行只是一种美好的想法，在现实中是根本不可能实现的。
美国哥伦比亚大学物理学家、畅销书作者布莱恩-格林说，很多人都有过进行时光旅行的想法，他们或者是为了与故去的亲密爱人重逢，或者是希望能制止惨绝人寰的杀戮等。时光旅行不失为一种美好的愿望，它为各种科幻小说提供了绝妙的素材。关于如何回到过去，人们曾进行了无数的设想。“这些设想，如果仔细推敲，都是在跟物理学打擦边球。我们认为，所有这些设想，几乎无一成立。”
【第四度空间】
在物理学上，时间被认为是除了长、宽、高之外的第四度空间。当你从家里走到零售店时，你在空间的三个维度都作了位移：长度、宽度、高度。其实，你也在第四维度--时间维度--进行了运动。
美国纽约城市大学天体物理学家、《空间：我们在宇宙中的家》一书的作者查尔斯说，“时间和空间在时空四维构造中密不可分”。查尔斯进一步解释说，时空可以看作是一块四维的弹性纤维。“当任何有质量的物体--你、我、以至一颗行星或其它星星--落到这块纤维上时，它就会激起一片涟漪。这个涟漪，相当于由带质量的物体引起的时空弯曲”。时空弯曲使物体沿着一条弯曲的路线运动，空间的曲率就是我们所熟知的重力加速度。
查尔斯还表示，根据天体物理学理论进行的推测表明，对于空间上的三个维度，人们可以来去自如。但对于时间维度，人们就无法如此自由了。在四维时空中，对于时间维，人们只能向前，不可能向后倒退。
【回到过去的时光隧道】
关于时光旅行，人们有过很多美丽的遐想，最成熟的一个设想是通过虫洞。人们设想，通过虫洞，可以将两个不同的时空连接在一起。相连的两个时空，可以是两个完全不同的宇宙，也可以是同一宇宙的两个不同地方。任何物体都可以通过虫洞，从一个时空自由出入另一个时空。
美国纽约城市大学物理学家、《多维空间》和《平行世界》两本书的作者米奇奥-卡库说，“虫洞连接着将来，也连接着过去。但我们别太乐观了，因为供应时间机器的燃料绝不是人类目前的技术所能达到的”。卡库说，在时空这个物体上“钻孔”，需要一颗星星那么大的能量，或者相反，需要来自比“无”还要少的其它星体上的“负能量”。
超弦理论专家格林对上述设想提出质疑。超弦理论主张宇宙万物都是由一连串紧密排列的微细能量组成，随着它们不同的震动模式而衍生出不同的状态和现象。
格林说，“很多人对这种做法是否管用持怀疑态度。最乐观的估计是，如果你能打开这样一个孔，你就能从一个地点快速到达另一个地点，或者从一个时刻迅速赶往另一个时刻。”
【宇宙弦理论】
另外一个时空旅行爱好者津津乐道的理论是宇宙弦理论。宇宙弦理论说的是，在不断膨胀的宇宙中，有贯穿整个宇宙的能量管。这些细细的管子，是早期宇宙的残留，据说质量非常之大，可以造成周围时空的巨大弯曲。
里查德-格特是美国普林斯顿大学的天文物理学家，曾著有《在爱因斯坦的宇宙中作时空旅行》一书。里查德-格特说，“宇宙弦或者是无限长，或者是成环形，它们没有起始点。它们就像意大利面条那样，或者是围成圆形的意大利面条。两种弦理论是互不干涉的。由于它们都能给时空带来巨大弯曲，因此它们在理论上都给时光旅行提供了可能性。这是一个只有超级文明才有可能达到的目标，这远不是目前的我们所能做到的。我们甚至连自己星球上的能源都控制不了。”
但是，仍有一些科学家认为，回到过去在理论上是可能的，虽然这不大符合实际。里查德-格特同时也认为，人类可以在地球上看到某些短暂的宇宙粒子。对于人类来说，这些粒子的行程大约有数千年，但粒子感觉其穿越太空、到达地球的过程仅仅用了几分钟时间。实际上，这些宇宙粒子已经进入了未来。基于爱因斯坦的理论，可以将空间充分扭曲来制造一个局部的重力场，就如同一个能够以任意大小呈现的炸面包圈一样。重力场绕着这一炸面包圈围成一个圆圈，这样就使得空间和时间都能紧紧地“弯曲”到过去。尽管很难描述这一“炸面包圈”在现实生活中的样子，但数学公式显示，时光机器中每一阶段的时间都将在“炸面包圈”内的某一个空间内产生。
理论上说，在时光机器制成后回到过去的任一时间都是可能的。但到目前为止仍然有一个小小的障碍还未得到解决，那就是如何产生重力“炸面包圈”。科学家们进行过大量研究和思考，发现可能需要推动一个高质量物体做高速圆周运动。
【时光旅行难成现实】
查尔斯在接受记者采访时说，从数学上讲，你当然可以说某种东西正沿着时间轴往后退。但在实际上，无论是你还是我，都无法回到过去。
卡库也表示了相同的观点，他说，如果存在一个万能理论的话，人类就可以通过时间隧道解决所有的上述难题，看时间旅行是否真的可行。“但这需要比我们目前的科技能力要先进得多得多的技术。不要幻想明天就有一个年轻天才在报纸上发表声明，说自己已经发明出了什么时间机器。”
格特目前正在担任一部关于时光旅行的电影《超时空效应》的科学顾问。他在接受记者采访时表示，目前，关于在时间维度进行旅行，唯一确定的是每过去一分钟，我们就向未来迈出了一步。所以，对于那些想知道地球在一百万年之后是什么样子的人，科学家们有好消息等着他们。“如果你想知道地球在一百万年以后是什么样子，我可以告诉你怎么做”。格特给出的方法是：建造一艘宇宙飞船。以光速行驶一定的时间，然后再回到地球。当你走出飞船的那一刻，你可能就在一百万年之后的地球上了，而你本人，可能才只长了一岁。这样，你去未来地球旅行的愿望就实现了。
【建造虫洞时光机器的三个步骤】
1.寻找或制造一个虫洞：这是连接空间中两地点的一种隧道。大的虫洞也许自然存在于太空深处，是大爆炸的遗迹。要不然我们就只好拿次原子虫洞来充数。它们可能自然存在（有人说它们就在你我周遭不断冒出又消失），或是人造的（譬如此处所想像，由粒子加速器制造）。这些小虫洞必须放大到有用的大小，譬如用上类似大爆炸后让空间膨胀的能量场。
2.使虫洞稳定：注入负能量，譬如利用开斯米效应（Casimir effect）等量子方式，使讯号或物体得以安全穿越虫洞。虫洞倾向於挤压成一个密度无穷大或近乎无穷大的点，而负能量可对抗这个趋势；换言之，它会避免虫洞变成黑洞。
3.拖曳虫洞：假设有一艘具有高度先进科技的太空船，会将虫洞的两个口分开。其中一个开口或许可置放於中子星表面附近。中子星是极度致密、有强大重力场的星球，此强重力场会使时间过得慢多了。由于时间在虫洞的另一开口处过得较快，此两开口便在空间及时间上都被分开来了。
【到未来，到底可不可能？】
速度是让时间往前跳的一个办法，而重力是另一个办法。在爱因斯坦的广义相对论中，他预言了重力会让时间变慢。时钟在阁楼上会比在地下室中走得稍快些，因为地下室较接近地心，所以是在比较强的重力场中。同理，时钟在太空中跑得比在地面上快。再一次地，该效应是极其微小的，但我们已运用准确的时钟直接测量到了。事实上，这些时间扭曲效应在全球定位系统中都必须计入，否则水手、计程车司机及巡弋飞弹会发现自己竟偏离路线许多公里。
在中子星表面，重力场强到会让时间比地球时间延迟了30%。从这种星球看到我们这里发生的事件，就像把录影带往前快转一样。黑洞更是时间扭曲的极端范例：在它的表面上，时间相对于地球而言是静止不动的，这表示如果你从黑洞旁边掉进去的话，则在你到达表面的那一小段时间内，外面的宇宙就已经历了沧海桑田的永恒。所以自外界看来，黑洞附近的区域简直是时间的化外之地，因此，如果有位太空人可以贴近黑洞再折回而毫发无伤的话（我得说，这是很唐吉诃德式的英勇举动），那他应可跃入远远的未来。
【相对论中的说法】
1905年，爱因斯坦在他的相对论中说：时间是相对的，当我们以接近或超过光速的运动的时候，时间会很慢或静止，也就是说，如果一个人以接近光速旅行，那么时间对他来说就会停滞，这太令人振奋了，当人乘坐接近光速的飞船去旅行，在旅行的过程中时间就会变慢，因此，当他再回到地球的时候就可能已经过了一个世纪。对他来说，只要花很少的时间就能进入未来世界。
温馨提示：答案为网友推荐，仅供参考