سفر در زمان

سفر در زمان، به ایدهٔ حرکت بین لحظه‌های مختلف در زمان گفته می‌شود که مشابه حرکت بین مکان‌های مختلف در فضا صورت می‌گیرد، و در آن امکان ارسال اشیاء (و در بعضی حالت‌ها فقط اطلاعات) به زمان گذشته و آینده وجود دارد.
با این که از قرن نوزدهم، سفر در زمان همواره موضوع داستان‌های علمی-تخیلی بسیاری بوده‌است، و نیز سفر یک طرفه در فضا با استناد به پدیدهٔ پارادوکس زمانی مبتنی بر سرعت در تئوری نسبیت خاص (که در پارادوکس‌های دوقلو تشریح شده‌است) و نیز پارادوکس زمانی جاذبه‌ای در نسبیت عام، تقریباً امکان‌پذیر است، اما هنوز این که قوانین فیزیک امکان بازگشت به زمان گذشته را می‌دهند یا نه مجهول مانده‌است. تاکنون امکان‌پذیر بودن بازگشت در زمان به دلیل اصل واقعیت هم‌اکنون مردود است. به هر وسیله‌ای - چه تخیلی و چه فرضی - که برای سفر در زمان به کار رود عموماً ماشین زمان گفته می‌شود.

حرکت با سرعت نور

بر پایه نظریهٔ نسبیت، با افزایش سرعت یک جسم، زمان برای آن جسم کندتر می‌گذرد. اگر با سرعت نزدیک به نور با قطار حرکت کنیم زمان خیلی دیرتر می‌گذرد مثل این است که داریم دور سیاه چالهای بزرگ می‌چرخیم وبا این کار زمان بسیار دیرتر می‌گذرد و اگر باسرعت نزدیک به نور یک هفته حرکت کنیم به ۱۰۰ سال بعد می‌رویم.
هر ماشین متحرکی حتی اتومبیل شخصی شما هم می‌تواند به عنوان یک ماشین زمان عمل کند. هر جسم دارای حرکت، زمان مخصوص به خود را دارا خواهد بود پس وقتی یک جسم بتواند با سرعت بیشتر حرکت کند نحوه گذر زمان نیز برای آن متفاوت از بقیه اجسام خواهد بود. مثلاً ما می‌توانیم با سوار شدن به یک ماهواره و گردش با سرعت بالا دور زمین روزی چند میلیونیوم ثانیه این پدیده را در زندگی مان حس کنیم. زمان در این حالت برای ما کندتر از حالتی که در روی زمین هستیم می‌گذرد. حالا هر چه قدر سرعت بیشتر شود و نزدیک به سرعت نور شویم این پدیده بیشتر قابل دریافت خواهد بود به صورتی که مثلاً اگر با سرعت نزدیک به نور ساعتی حرکت کنیم بعد از سکون متوجه اختلاف فاحش میان زمان گذشته برای ما (چه از لحاظ فیزیکی و چه از لحاظ فیزیولوژی) خواهیم شد. پس ما با این کار به نوعی زمان را برای خود کندتر کرده و به آینده سفر خواهیم کرد. مثل دنیای کوانتومی.

کرم‌چاله

کرم‌چاله‌ها پدیده‌هایی نظری هستند که بین دو نقطه از فضا و زمان پیوند ایجاد می‌کنند. برخی باور دارند که اگر بتوان کرم‌چاله‌ای یافت و در آن وارد شد و به سوی دیگر آن رفت، قادر خواهیم بود تا به مکان یا زمان دیگری سفر کنیم.
کرم‌چاله‌ها تاکنون به صورت تجربی مشاهده نشده‌اند. همچنین بسیار ناپایدارند و تقریباً بلافاصله پس از تشکیل فرومی‌ریزند و از بین می‌روند در نتیجه امکان ورود به آن غیرممکن به نظر می‌رسد (علت آن هم فید بک است).

تئوری کورت گودل

کورت گودل در ۱۹۴۴ میلادی، توضیحی از جهان یافت که در معادلات میدان اینشتین صدق می‌کند و از نظر تئوریک می‌توان در آن به عقب برگشت. تمام استدلال‌هایی که برای رد الگوی گودل، چه بر پایه ریاضیات و چه بر پایه فلسفه، بیان شده‌است شکست خورده‌اند.

شبیه‌سازی برای فوتون‌ها

در ژوئن ۲۰۱۴ (خرداد ۱۳۹۳) فیزیکدانان دانشگاه کوئینزلند استرالیا توانستند پدیده «سفر در زمان» را برای ذرات نور (فوتون) شبیه‌سازی کنند. آن‌ها با استفاده از فوتون توانستند این پدیده شگفت‌انگیز که از خواص کوانتومی ذرات است را برای نخستین بار شبیه‌سازی کنند.

پارادوکس پدربزرگ

یکی از پرسش هائی است که همیشه دربارهٔ امکان سفر در زمان مطرح بوده‌است این بوده که اگر کسی به گذشته سفر کند و یکی از عامل‌های وجود خودش را از بین ببرد (برای مثال پدربزرگش را) در آن صورت او دیگر وجود نخواهد داشت تا به گذشته برود و آن کار را انجام دهد.

اصل واقعیت هم‌اکنون

اصل واقعیت هم‌اکنون بر پایه این فرضیه استوار است که اگر سفر در زمان تا هم‌اکنون امکان‌پذیر می‌بود، پس در زمان حال باید افرادی وجود می‌داشتند که مدعی بازگشت از آینده با دلایل و شواهد قطعی می‌بودند. پس چون چنین افرادی را با مشخصات یاد شده سراغ نداریم، هم‌اکنون کسی نتوانسته موفق به بازگشت در زمان شود و تمام تئوری‌ها بر ساکن شدن و گستردگی زمان استوارند.