时间旅行是人类除了“永生”之外的最大梦想。
而时间旅行又可以分为两个截然不同的部分，一是前往未来，一是回到过去。想要前往未来，是为了能够亲身感受科学发展给世界带来的变化，也有人想要借助未来科学的高度发展实现自己的“永生”之梦。
虽然人类现在距离时间旅行的实现还非常遥远，但在理论上，前往未来是完全有可能实现的，至少没有任何理论上的障碍。根据狭义相对论和广义相对论中所描述的时间膨胀效应，不同个体的时间流逝速度是不同的，而造成这种差异的原因主要在于两个方面，一是速度，二是引力。物体的运动速度越快，其时间流逝就越慢，物体所受的引力越大，距引力源越近，时间流逝速度就越慢。
广义相对论中所描述的时间膨胀效应已经在现实中得到了广泛的应用。
比如GPS卫星，由于其处于运动之中，所以其时间流逝速度要慢于地球表面的时间流逝速度，而其远离引力源，所以时间流逝速度又会比地球表面快，因此就必须要对GPS卫星进行时间校准，否则我们所看到的定位所显示的位置就会差之毫厘谬以千里。
利用相对论效应，只要我们能够提高移动速度，那么就能够使自身的时间流逝变得缓慢，当达到一定速度之后，我们绕行地球几个小时，地球上就已经经过了几十年乃至上百年，我们也就实现了前往未来的梦想。当然，要提高移动速度必须要期望于未来辐射动力火箭和曲率驱动飞船的发明，而这两个东西还仅停留在科幻的层面，所以时间旅行对于我们来说还很遥远。
既然前往未来可以实现，那么回到过去是否也能够实现呢？
与前往未来不同，回到过去在物理学上面临着诸多的障碍，所以要想找到突破口，就必须要转变思路从数学入手。在数学中并不涉及到实际的物理问题，所以困难就会迎刃而解。按照相对论的时间膨胀效应，速度的增加会使物体的时间流逝速度变慢，那么如果速度达到了光速呢？那么显然时间就会停止。
那么如果速度超越了光速呢？我们可以很简单的在时间膨胀公式之中输入一个大于光速的值，于是我们就会得到一个显示为负时间的结果。负时间代表着什么？如果将这个结果拿到现实世界之中，那么这就完全可以被解释为时光倒流。不过这种解释在现实之中是没有意义的，因为在现实的物理世界，任何有质量的物体都不可能达到光速，更不可能超越光速。
虽然能够在数学上为“回到过去”找到理论上的突破口，但却无法应用于现实的物理世界。
所以要回到过去只能另辟蹊径，此时虫洞便映入了我们的眼帘。其实，虫洞同样不是存在于现实物理世界中的事物，至少至今为止我们未能发现它。虫洞的出现完全是引力场方程求解的结果。虽然如此，但在现实的物理世界也并没有什么能够阻止虫洞的存在，所以“回到过去”似乎是一件很简单的事情，只要找到虫洞就可以了。
不过回到过去同样面临着一个理论障碍，理论上可行的事物在现实中未必存在，而理论上不可行的事物则一定不会在现实中存在。“回到过去”所面临的最大理论障碍就是“外祖母悖论”了。这个悖论很简单，就是说如果我们穿越到过去杀死了自己的外祖母，那么我们的母亲就不会出生，我们自己也就不会出生，那我们又如何能够回到过去杀死外祖母呢？
“外祖母悖论”是横在“回到过去”面前的一道屏障，要打破这道屏障，我们需要引入平行宇宙的概念。
根据量子力学中的“多世界诠释”理论，我们的每一个动作都可以理解为一个平行宇宙的创造过程。比如我们喝水，那么就会创造出一个平行宇宙，在那个宇宙之中，我们并没有喝水。同样的，当我们回到过去杀死了自己的外祖母，那么也只是创造了一个新的平行宇宙，在新的宇宙中，外祖母被杀死了，我们的母亲和我们自己都并不存在，而这并不影响我们在自己的宇宙中客观存在着。
不过平行宇宙理论本身也只是一种猜想，而“多世界诠释”也并非量子力学的主流学派，所以“回到过去”到底能否实现，还是一个谜。
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