时间向前和向后跳跃的能力长期以来一直让科幻小说作家和物理学家着迷。那么，真的有可能穿越到过去和未来吗？

但在现实世界中又如何呢？我们能否建造一台时间机器，穿越到遥远的过去，或者向前看望我们的曾曾曾孙？回答这个问题需要了解时间实际上是如何运作的——物理学家对此还远未确定。到目前为止，我们可以自信地说，旅行到未来是可以实现的，但旅行到过去要么非常困难，要么绝对不可能。

让我们从阿尔伯特·爱因斯坦的相对论开始，它描述了空间、时间、质量和引力。相对论的一个关键结果是时间的流动不是恒定的。时间可以加快或减慢，具体取决于具体情况。

这就是时间旅行的用武之地，它在科学上是准确的，并且会产生现实世界的影响。

例如，如果你以高速旅行，时间会过得更慢，尽管你需要开始接近光速才能使效果显着。这就产生了双胞胎悖论，两个同卵双胞胎中的一个成为宇航员并以接近光速的速度在太空中飞驰，而另一个则留在地球上。宇航员的衰老速度将比地球上的双胞胎慢得多。量子物理学家表示：“如果你旅行回来，你真的比双胞胎兄弟年轻。” 

同样，如果你处于强引力场（例如黑洞）中，时间过得会更慢。“你的头部比你的脚老化得更快，因为地球引力在你的脚处更强。”

在我们的日常生活中，这些相对论效应太小而无法被注意到。但它们确实会影响我们用于全球定位系统 (GPS) 的卫星。

“上面的时钟比地球上的时钟走得更快”，并且必须不断重新调整。“如果我们不这样做，地图每天会误差约 10 公里 。”

相对论意味着前往未来是可能的。确切地说，我们甚至不需要时间机器。我们要么需要以接近光速的速度行进，要么需要在强烈的引力场中度过。在相对论中，这两种行为本质上是等价的。无论哪种方式，你都会经历相对较短的主观时间，而宇宙的其他部分却已经过去了几十年或几个世纪。如果你想看看数百年后会发生什么，可以这样做。

相比之下，时光倒流看起来要困难得多。

这可能是可能的，也可能是不可能的。我们现在所拥有的只是知识不足，甚至可能是理论不足。

相对论为向后时间旅行提供了一些选择，但这一次它们更加理论化。人们绞尽脑汁，试图找到重新排列时空的方法，以使回到过去的时间旅行成为可能。

一种方法是创建一条封闭的类似时间的曲线：一条穿过空间和时间并自行循环的路径。一个人沿着这条路走下去，最终会发现自己又回到了起点。逻辑学家在一项研究中发表了对这种路径的数学描述。

然而，由于多种原因，这看起来并不是一个有希望的方法。

我们不知道这是否存在于宇宙的任何地方。这确实纯粹是理论上的，没有证据。

我们如何制作这样的东西也一点也不明显。即使我们拥有比目前强大得多的技术力量，我们似乎也不太可能有目的地创建封闭的类时间曲线。

即使我们可以，我们也不想这样做。你实际上会一遍又一遍地重复完全相同的事情。

在一项研究中，物理学家对一种疯狂的场景进行了数学描述，其中两条“宇宙弦”以相反的方向相互移动。根据他的计算，这将创建围绕弦循环的闭合类时间曲线。

这听起来很方便，但是我们在哪里可以找到一对宇宙弦呢？根据一些理论，它们是可能在早期宇宙中形成的假设现象。没有一个被发现。我们没有任何理由相信宇宙弦存在。即使它们确实存在，找到两个整齐地平行移动也将是令人难以置信的幸运之举。我们没有任何理由相信这种情况会发生。

还有一种现象似乎是相对论所允许的： 虫洞。理论上，时空可以像一张纸一样折叠，从而可以 穿过一条隧道， 在两个相距较远的点之间创建一条捷径。虫洞在广义相对论中理论上是可能的。

然而，问题再次出现。首先，我们没有证据表明虫洞确实存在。数学上证明它们可以存在，但它们是否物理存在则是另一回事。

更重要的是，如果虫洞确实存在，它们的寿命也将非常短暂。虫洞通常被描述为两个彼此相连的黑洞。这意味着虫洞将具有极其强烈的引力场。它会在自身重力作用下崩溃。

真正的虫洞在显微镜下也很小。你无法通过它容纳一个人，甚至一种细菌。

理论上，这两个问题都可以解决——但这需要大量的“负能量”。这可能发生在绝对最小的尺度上，即小于原子的空间内。能量场必须具有整体正能量，但其中可能存在微小的负能量。

你想要的是这些局部负能量的小区域扩大。我认为这无论如何都是不可能的。

这听起来不像是一个非常现实的提议。

基于相对论的时间旅行就到此为止。那么另一个伟大的宇宙理论：量子力学呢？

相对论描述了人类和星系等大型物体的行为，而量子力学则描述了非常小的物体——特别是比原子更小的粒子，例如电子和光子。在这些亚原子尺度上，物理学的运作方式颠覆了我们的直觉。

量子领域研究中出现的奇特观察之一是非局域性。一个位置的粒子状态的变化可以立即影响其他地方的另一个“纠缠”粒子——爱因斯坦称之为“幽灵般的远距离作用”。

许多物理学家对非定域性的可能性非常不满意。这是因为，为了使效果是瞬时的，信息必须以比光速更快的速度从一个地方传递到另一个地方。这应该是不可能的。

作为回应，一些物理学家提出了解释实验的替代方法。这些解释消除了非局域性——但这样做却扰乱了我们对时间的理解。

你不会产生瞬时的非局部效应，而是将你的效应发送到未来，然后在某个时刻它会转身回到过去。这看起来是瞬间的。 但实际上，这种影响会持续到未来并再次返回。

这种解释似乎引入了“逆因果关系”：即未来的事件对过去有影响。这违背了我们的直觉：我们想象事件从过去到现在再到未来是一条直线发生的。在这些奇特的量子设置中，信息可能会传播到未来，然后回到过去。

首先要注意的是，这种对实验的解释远没有被普遍接受。许多量子物理学家认为，引入逆因果关系与引入非局域性一样令人不安，甚至更糟。

即使逆因果关系是真实的，它也可能无法帮助我们成为时间领主。逆因果关系与时间旅行并不完全一样。

一方面，我们对非定域性的观察都涉及极少量的粒子。扩展到人类，甚至是像一张纸这样更小的东西，将是一个巨大的挑战。

甚至不可能向过去发送信息。逆因果关系通过其实施方式被非常明确地隐藏起来。

通过实验思考可以最好地理解这一点。假设在实验室进行测量。然而，得到的结果取决于后来所做的测量。换句话说，未来的实验控制了亚当过去实验的结果。然而，只有当实验摧毁了亚当所做和所见的所有记录时，这才有效。

从某种意义上说，你会向过去发出一个信号，但只能通过销毁所发生的一切的所有记录。你将无法实际利用它，因为你必须销毁成功并发送该信号的记录。

因此，我们有它。根据我们目前对宇宙的理解，我们有可能旅行到未来，但旅行到过去很可能是完全不允许的。

唯一剩下的漏洞是其所依据的理论不完整。相对论和量子力学对于宇宙的某些方面非常有效，但它们也不兼容。这表明我们需要一种更深入的理论来统一两者，但尽管经过了数十年的努力，我们还没有找到一个理论。在我们有了这个理论之前，我们无法确定。

源：BBC