「歷史將會改變。」——回到未來
《回到未來》這部電影是80年代比較有代表性的科幻穿越題材，主要講述了一個回到過去糾正歷史錯誤的故事，相信很多人有看過！
就算沒有看過這部影片，甚至你平時對科學不怎麼感興趣，但我相信你在生活中應該為某件事後悔過，甚至幻想回到過去扇自己一巴掌！並且改變你之間犯的錯誤。除了回到過去，有些人還想穿越到未來，看看自己或者後代的樣子，並且試圖通過調整現在，來改變自己或後代未來的命運。
穿越時空對每個人來說，都是非常誘人的一件事！
那麼在物理學中穿越時空有可能嗎？首先，時間旅行不是人類的幻想，也不是科幻小說虛構出來的題材，而是有一定的科學理論為其支撐。而且在科學中，時間旅行是一件我們不論做什麼都無法阻止的事情。
因為不管我們處在何種狀態，不管我們是靜止，還是加速到接近光速的狀態，在我們自己所在的參考系中，我們的時間總是以同樣的速度在流逝，你的一秒還是你認為的一秒，你能活100歲還是100歲。
但是你的1秒卻不等於靜止狀態觀察者的一秒，你的100年可能等於別人的500年，甚至更長。
還有，我們知道光子或者任何無質量粒子，它們都以光速運行，在它們看來時間是不流逝的，也就是時間是靜止的，而且在它們的運動方向上，不管多遠的距離都沒壓縮到了一個點上，光子從被發射到被吸收是瞬間完成的。光子也體驗不到自己旅行的過程。
但在我們外部的觀察者看來，光子在傳播的過程中是要花費時間的，時間長短只跟距離有關。
除了光子和無質量的膠子以外，宇宙中的大部分物質是由質量的，運動速度總是被限制在低於真空中的光速。而且不管我們的運動狀態如何，不管以多快的速度在運動，光速對我們來說都是恆定不變的。
光速不變原理就為我們帶來了一個十分有趣的結果，假如你正在觀察一個相對於你運動的人，那麼在你看來他所經歷的時間會比你的慢。
關於時間膨脹的理解，我們常會類比一個「光鍾」，這個「光鍾」的工作原理是光子通過上下反射一個循環來計時，當「光鍾」處於靜止狀態的時候，從下到上再返回下，我們計時為1秒，但是當「光鍾」運動起來以後，在我們靜止的觀察者眼裡，光子的路徑就會變長，如果光速不變的話，是不是時間就變慢了。
同樣的，由於運動是相對的，在運動的觀察者眼裡，我們靜止的時鐘也會變慢，那麼到底是誰的時鐘變慢了？到底是誰的時間發生了膨脹？到底是誰變老了？
這個問題就是愛因斯坦"孿生佯謬"，簡單的回答是，如果我們選擇一個共同的參考系（地球作為參考系）的話，然後以相同的參考繫結束運動，那麼旅行的人時間就會變慢，而和共同參考系保持相對靜止的人，時間則以正常的速度流逝。
還有另外一種解釋就是，相對論效應在慣性系下才存在同等的意義，也就是沒有哪個參考系優於另外一個參考系，但是這裡不包括非慣性系，所以飛船在遠離地球，並且返回的途中經歷了加速、減速、再加速的過程，所以飛船上的人不是一個慣性系，因此是地球上的人老得更快，而飛船上的人則發生了時間膨脹效應。
那麼，如果你想要穿梭到未來，則需要去遙遠的地方旅行一次，並且加速到接近光速，並以這個速度旅行一段時間，然後返回最初的起點。那麼你就有可能穿越到未來的幾個月、幾十年、甚至是幾百年。
只要你的飛船有足夠的能量，你就可以隨心所欲地旅行到未來。
但是想要回到過去就沒那麼簡單了。狹義相對論，或者說運動和時空之間的聯繫，只可以讓我們進入未來。但是想要回到過去，就需要考慮廣義相對論了，或者是時空和物質（能量）之間的基本關係。我們知道，時間和空間是不可分割的整體，能量的存在可以使其發生彎曲變形。
據我們目前所知，整個可觀測宇宙的時空在整體來看是十分平坦的，沒有任何可觀測的曲率，也沒有任何形狀或者循環模式。
但是在廣義相對論的數學解中，我們可以回到過去。如果宇宙的空間是一個閉合的循環往復式的空間，你朝一個空間方向運動很長時間，那麼你就可以回到最初的起始點，例如：你在麥哲倫在地球的大海上航行，最後證明的地球是個球一樣，那麼封閉循環的宇宙空間也是一樣的。
在這個數學解中，不僅空間可以這樣循環，時間也可以。這就說明，我們可以回到過去。
因此愛因斯坦就設想了一條時空隧道，通過強大的能量，將時空摺疊起來，我們人類通過中間的蟲洞就可以回到過去。
但是我們要清楚的是，數學上可行，不一定在物理上可見。因為數學並沒有描述真實的宇宙，它只是我們人類理解宇宙的一個工具而已，宇宙也不一定要按照所有的數學模型來設計自己。但物理學卻不一樣，物理必須遵守客觀事實，遵守宇宙的客觀規律，不能想當然。
如果我們想穿越到未來，高速運動就可以實現，但想回到未來不僅受到了宇宙法則的限制，而且還會造成因果定律的混亂。
假如我們回到過去並且改變的歷史，或者是你回到了過去，阻止了你父母的相識、相愛，這就明顯違背了因果關係。並且製造了一個時間悖論。
所以時間可以循環的數學解在現實宇宙中是不存在的。我們的宇宙是建立的物理學的基礎上，而物理學只不過是數學解方案中的一個特殊的子集，宇宙並不需要完全按照數學規律來發展。時光倒流的想法雖然很誘人，但過去的終究已經過去，無法再去改變和挽回，宇宙並沒有給我們重來和改錯的機會，所以，小心行事，萬事三思而後行。