数个世纪以来，时间旅行一直是人类最疯狂的幻想之一。长期以来，它一直是电影和小说的流行主题，启发了查尔斯·狄更斯的《圣诞颂歌》，H·G 威尔斯的《时间机器》，以及查尔顿·赫斯顿的《人猿星球》。《星际穿越》即将首映（我们会注意避免任何剧透），我们还要对这一主题展开更疯狂的幻想。
感觉太不可思议？但是时间旅行很有可能会实现。
几乎不可能的事
让我们首先从坏消息开始：我们几乎不可能穿越回过去看埃及人建造金字塔。在上个世纪，科学家提出了许多理论来证明穿越到未来的可能性。不幸的是，回到过去就要复杂得多，但这未必是不可能的。
阿尔伯特·爱因斯坦为今天大多数的时间旅行研究奠定了大量的理论科学基础。当然，伽利略和庞加莱等科学家启发了他的理论，只是爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论从根本上改变了我们对于时间和空间的理解。由于这些经过精确验证的理论，我们才相信时间旅行是可能存在的。
时空旅行的一种方式就是利用“虫洞”—也叫做“爱因斯坦—罗森桥”。1935年，爱因斯坦和物理学家内森·罗森提出了虫洞的存在。尽管人类目前还没有发现任何虫洞，许多科学家已经用各自的理论去解释虫洞的工作原理了。史蒂芬·霍金和基普·索恩是其中最有名的科学家。作为加州理工学院的理论物理学家，索恩甚至帮助克里斯托弗·诺兰，为《星际穿越》提供了科学指导。
所以，让我们假定虫洞的确存在。在20世纪80年代晚期，索恩曾经提出虫洞可以被制作成时间机器。根据爱因斯坦的广义相对论，虫洞是一座桥，是能够连接时空中遥远两点的快捷方式。理论上，某些类型的虫洞能够允许双向的时空旅行，只要我们可以将特定类型虫洞的一个端口加速到接近光速，然后将其逆转到初始位置，与此同时，虫洞的另一个口则保持静止。由于时间的膨胀效应，这会导致运动的虫洞口比静止的虫洞口时光流速更慢。
然而也有人对这种穿越到过去的方式提出了质疑。其中最主要的疑问是我们如何创造虫洞。同时，一旦被创造出来，这个虫洞只能允许我们穿越回它被创造的那个时间点，所以我们绝对不可能见证伟大的金字塔的建造过程。
另外一个疑问是我们如何将虫洞的一个端口加速到接近光速。在1988年这篇有巨大影响的关于虫洞的论文中，索恩和他的同事们推测“高级生物将用引力或者电力对虫洞端口施加影响，从而推动其运动。”可是我们现在仍然无法做到这点。
我们目前能做的是穿越到未来——但是只能穿越一点点。
几乎已确定可能成功的事
最近几年，我们已经见证了爱因斯坦的部分奇特理论被证实。其中最新可能也是最激动人心的理论就是前面提及的时间膨胀。尽管我们已在此理论基础上发展技术长达数十年，然而今年的一个实验才最终证明了时间膨胀绝对是真实存在的现象，这也是给出我们穿越到未来可能性的一个现象。
时间膨胀大意是指：运动时钟比静止时钟时间流速慢。引力同样会导致运行时间的差异。引力与速度越大，时间差异越大。比如说，黑洞（以《星际穿越》中所描述的为例）极大的万有引力会导致时空大幅度膨胀。
多亏太空计划，我们实际上已经处理这种效应许多年了。这就是国际空间站里的时钟比地球上的时钟转速慢了一点点的原因。由于空间站运行很快，受引力影响更小，因而时间流逝更快。这也说明了为什么地球上的始终无法做到完全精确，因为时空膨胀的影响意味着越是靠近地球表面的地方时间流速越慢。
关于时空膨胀影响的更好是包括GPS卫星。你智能手机里的芯片是这样工作的：时时刻刻都会有24颗绕地球运转的人造卫星对你进行定位，这种定位的基础是计算带有时间标记的信息从发射到返回所耗时间。
然而，在建造这一系统时，科学家们了解到GPS卫星上的原子钟的确要走得快一些，因为它们在轨道上以9，000英里每小时的速度运动。确切地说，它们每天要慢上8微妙。这点时间差很难感知到，可却足够毁掉定位数据。因此GPS技术对自身搭载的钟表进行调整，以抵消相对论效应的影响。这一调整所运用的公式略复杂。
这一切所带来的影响是巨大的。如果你将这种效应扩展到极致，将会发生什么？如果你登上一架速度极快的宇宙飞船，对于地球上的人而言时间流速会更快。你可以绕着整个星系飞行一圈却回到地球的未来。这就是《人猿星球》中发生的基本故事。事实上，查尔顿·赫斯顿就是一个时间旅行者。
绝对可能发生的事（只是有一点愚蠢）
这个问题仍然存在，我们真的能把这种效应扩展到那种极致吗?回到过去也是有可能的吗？
答案仍然是：我们真的不知道。爱因斯坦的理论倾向于排除时间倒带的可能性，但是理论毕竟还只是理论，未来的发现可能证明这些理论是错误的。至于运用虫洞的方法，除非我们尝试过了，否则不会确切了解虫洞的工作原理。而现在，我们实在是拿不出一个可行的方法用来在太空中建造一个虫洞。
因此，一个找到虫洞建造法的简单方式就是搜寻我们之中的时间旅行者。我们甚至都不需要一个实验室！也确实有几个奇怪的科学家在进行这项工作。（剧透：他们还没有找到任何时间旅行者。）
如果你实在对时间旅行感到好奇，去看《星际穿越》吧。影片背后的科学知识是合理可靠的——只是有时候有些异想天开——但电影本身是极出色的。
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