在很多科幻電影里，時空穿梭不止一次的被放到了熒幕上，從古至今，隨著科技的高速發(fā)展，人們對宇宙的研究不斷深入，形成了一門獨立的學問——宇宙學，“宇宙”一詞便是起源于中國。，“上下四方曰宇，古往今來曰宙”這從空間和時間兩個角度來描述宇宙?？墒情L期以來幾乎所有人，包括牛頓在內的偉人都認為空間和時間是相互隔絕，互不影響的，這種時空觀被稱為經典時空觀，知道1905年愛因斯坦提出狹義相對論，才打破人們這一傳統(tǒng)觀念，時間和空間是相互依存不可分割的，廣義相對論將狹義相對論的結論（兩個基本原理——光速不變原理和狹義相對性原理。從慣性參考系推廣到了任意參考系）相對論和量子力學共同構成了現代物理學的基本支架。同時相對論也為時空穿越提供了理論上的可能性

在霍金的《時間簡史》中給出了三種時間的定義：熱力學時間，宇宙學時間，心理學時間

熱力學時間：根據熱力學第二定律，物質總是由有序變?yōu)闊o序（熵增原理），混亂度增加，這也和宇宙大爆炸模型符合，宇宙由奇點（混亂度為零）到現在的宇宙（熵增），熵增在我們日常生活中無處不在，舉個例子，加如你在一片田地里耕作，中途你因有事而荒廢了這片田地，那么這片田地自然要發(fā)生演替，物種豐富度增加。又田地慢慢演變成叢林，最后成為森林……這就是熱力學上的時間，混亂度總是隨時間的流逝而增加

心理學時間即是我們大腦所感知到的時間，經過大腦處理帶給我們最直接的感受

宇宙學時間指的是從宇宙大爆炸開始宇宙不斷膨脹的這段時間

愛因斯坦對“時間延遲”和“尺度縮短”都有相應的公式表述

從上述公式可以看出，速度越快，越接近光速，時間流逝就會變得越慢，當超越光速時，便會發(fā)生時光倒流。長度就會越短，質量也會越大，但是由質能方程可得，質量越大，相應的所需的能量越大，當速度達到光速，質量趨于無窮大，所以能量也是無限大，這就是愛因斯坦為什么說光速是速度的極限，現如今即使是最先進的對撞機也只能止步于99％C，那這樣的話不就不可能達到光速，也就無法實現時間旅行了么？

雖然理論上物體不可能達到光速，但是霍金卻給出了我們其他的方案

方案一：蟲洞（愛因斯坦——羅森橋）

在霍金的《時間簡史》中，它被描述為連接兩個遙遠時空的細管，但是至今為止還沒有切實證據證明蟲洞的存在。有很多人把它稱為“數學上的伎倆”，但是霍金相信蟲洞是存在的，蟲洞是連接黑洞和白洞之間的橋梁，所以蟲洞又被稱為“灰洞”。假設一個物體被黑洞“吞入”，在抵達黑洞的奇點會先被壓縮分解成基本粒子，然后通過蟲洞到達白洞再被“吐出”，可以把蟲洞理解為任意門，從此端到彼端無需花費時間，而且理論上由此端到彼端只能回到過去，但是由于現在量子力學和相對論的不統(tǒng)一，也使得蟲洞的觀測尤為困難，一旦人類在宇宙中觀測到了蟲洞，將是繼引力波之后，科學史上的又一重大變革。

方案二：黑洞

在愛因斯坦的理論中，引力越強，時間流逝越慢（時鐘變慢效應），黑洞其實不是“洞”，而是一個天體，只不過它是在中子星因自身引力過強坍縮后而演變成的一種引力極強，密度極大的一種天體，就連光都無法逃逸，雖然無法直接被觀測到，但科學界們已經從很多宇宙現象中找到了大量黑洞存在的間接證據。基于時鐘變慢原理，黑洞的核心是奇點，它是黑洞內部引力最強的地方，如果人類可以抵達那里，那時空穿越便可以實現了，但前提是在此之前你必須先經受強大的引力不讓他把你撕碎才可以。

其實不光是電影，很多動漫也都有時空穿梭的橋段，比如《命運石之門》、《未來日記》、《re.從零開始的異世界生活》等，時空穿梭雖然離現在還比較遙遠。

霍金說過

時間旅行的可能性仍然未決。但是我不準備為之打賭，我的對手或許具有通曉未來的不公平的優(yōu)勢。