Viagem no Tempo

## Sumário

**Viagem no Tempo** é a capacidade de viajar para diferentes pontos no passado ou no futuro. Embora não danifique diretamente, a viagem no tempo pode ser usada para derrotar o oponente enquanto ele estiver mais fraco ou vulnerável. Como alternativa, alguns usuários podem explorar paradoxos, como o paradoxo do avô, para apagar os inimigos da existência.

Em uma luta entre personagens de várias franquias, os viajantes do tempo geralmente devem ser considerados capazes de viajar para o passado de qualquer uma das franquias em prol da equalização do verso. Como isso funciona em detalhes deve, se necessário, ser debatido nos respectivos tópicos e decidido pelo criador do tópico. Deve ser feito de maneira justa que permita ao viajante do tempo usar sua habilidade como de costume (por exemplo, para preparação ou para causar paradoxos temporais) sem dar a eles vantagens que não teriam quando a habilidade fosse usada em sua própria franquia.

A viagem no tempo pode dar origem a questões de causalidade. A viagem no tempo para a frente, fora do sentido usual da percepção do tempo, é um fenômeno extensivamente observado e bem compreendido dentro da estrutura da relatividade especial e da relatividade geral. No entanto, fazer um corpo avançar ou atrasar mais do que alguns milissegundos em comparação com outro corpo não é viável com a tecnologia atual. Quanto ao retrocesso no tempo, é possível encontrar soluções na relatividade geral que o permitam, como um buraco negro em rotação. Viajar para um ponto arbitrário no espaço-tempo tem suporte muito limitado em física teórica, e geralmente é conectado apenas com a mecânica quântica ou buracos de minhoca.

## Um pouco sobre sua história

A viagem no tempo é um conceito amplamente reconhecido na filosofia e na ficção, particularmente na ficção científica. A idéia de uma máquina do tempo foi popularizada pelo romance de HG Wells, *The Time Machine,* de 1895.

Alguns mitos antigos descrevem um personagem avançando no tempo. Na mitologia hindu, o *Vishnu Purana* menciona a história do rei Raivata Kakudmi, que viaja ao céu para encontrar o criador Brahma e fica surpreso ao saber quando ele retorna à Terra que muitas eras se passaram. O cânone budista Pāli menciona a relatividade do tempo. O Payasi Sutta fala de um dos principais discípulos do Buda, Kumara Kassapa, que explica ao cético Payasi que o tempo no Céu passa de forma diferente do que na Terra. O conto japonês de "Urashima Tarō",  descrito pela primeira vez no Manyoshu conta a história de um jovem pescador chamado Urashima-no-ko (浦嶋子) que visita um palácio submarino. Depois de três dias, ele volta para casa em sua aldeia e se encontra 300 anos no futuro, onde ele foi esquecido, sua casa está em ruínas e sua família morreu.  Na tradição judaica, diz-se que Honi ha-M'agel, estudioso do século I aC, adormeceu e dormiu por setenta anos. ao acordar, ele voltou para casa, mas não encontrou nenhuma das pessoas que conhecia, e ninguém acreditou em suas afirmações sobre quem ele era.

O trabalho mais antigo sobre viagens no tempo para trás é incerto. O romance chinês Suplemento à Jornada para o Oeste (c. 1640), de Dong Yue, apresenta espelhos mágicos e portais de jade que conectam vários pontos no tempo. O protagonista Sun Wukong viaja no tempo para o "Mundo dos Antigos" (dinastia Qin) para recuperar um sino mágico e depois viaja para o "Mundo do Futuro" (dinastia Song) para encontrar um imperador que foi exilado em tempo. No entanto, a viagem no tempo ocorre dentro de um mundo de sonho ilusório criado pelo vilão para prendê-lo e distraí-lo. *Memórias do Século XX* de Samuel Madden (1733) é uma série de cartas de embaixadores britânicos em 1997 e 1998 a diplomatas do passado, transmitindo as condições políticas e religiosas do futuro. Como o narrador recebe essas cartas de seu anjo da guarda, Paul Alkon sugere em seu livro *Origins of Futuristic Fiction* que "o primeiro viajante do tempo na literatura inglesa é um anjo da guarda".  Madden não explica como o anjo obtém esses documentos, mas Alkon afirma que Madden "merece reconhecimento como o primeiro a brincar com a rica ideia de viagem no tempo na forma de um artefato enviado do futuro para ser descoberto no presente". Na antologia de ficção científica *Far Boundaries* (1951), o editor August Derleth afirma que um dos primeiros contos sobre viagens no tempo é *An Anachronism; ou, Missing One's Coach*, escrito para a *Dublin Literary Magazine* por um autor anônimo na edição de junho de 1838.  Enquanto o narrador espera debaixo de uma árvore por uma carruagem para levá-lo para fora de Newcastle upon Tyne, ele é transportado de volta no tempo por mais de mil anos. Ele encontra o Venerável Bede em um mosteiroe explica a ele os desenvolvimentos dos próximos séculos. No entanto, a história nunca deixa claro se esses eventos são reais ou um sonho. Outro trabalho antigo sobre viagem no tempo é *The Forebears of Kalimeros: Alexander, son of Philip of Macedon,* de Alexander Veltman, publicado em 1836.

*A Christmas Carol* (1843), de Charles Dickens, tem as primeiras representações de viagens místicas no tempo em ambas as direções, já que o protagonista, Ebenezer Scrooge, é transportado para o passado e o futuro do Natal. Outras histórias empregam o mesmo modelo, onde um personagem naturalmente vai dormir, e ao acordar se encontra em um tempo diferente. Um exemplo mais claro de viagem no tempo retrógrado é encontrado no popular livro de 1861 *Paris avant les hommes* (Paris *antes dos homens*) do botânico e geólogo francês Pierre Boitard, publicado postumamente. Nesta história, o protagonista é transportado ao passado pré-histórico pela magia de um "demônio manco" (um trocadilho francês com o nome de Boitard), onde encontra um Plesiossauro que é um ancestral simiesco e é capaz de interagir com criaturas antigas. "Hands Off" de Edward Everett Hale (1881) conta a história de um ser sem nome, possivelmente a alma de uma pessoa que morreu recentemente, que interfere na história egípcia antiga impedindo a escravidão de Joseph. Esta pode ter sido a primeira história a apresentar uma história alternativa criada como resultado de uma viagem no tempo.

Uma das primeiras histórias a apresentar viagens no tempo por meio de uma máquina é "The Clock that Went Backward" de Edward Page Mitchell, que apareceu no *New York Sun* em 1881. No entanto, o mecanismo beira a fantasia. Um relógio incomum, quando dá corda, anda para trás e transporta as pessoas próximas de volta no tempo. O autor não explica a origem ou as propriedades do relógio. *El Anacronópete* (1887), de Enrique Gaspar y Rimbau, pode ter sido a primeira história a apresentar uma embarcação projetada para viajar no tempo. André Sawyer comentou que a história "parece ser a primeira descrição literária de uma máquina do tempo observada até agora", acrescentando que "a história de Edward Page Mitchell, *The Clock That Went Backward* (1881) é geralmente descrita como a primeira história da máquina do tempo, mas não tenho certeza se um relógio conta". *The Time Machine* (1895) de HG Wells popularizou o conceito de viagem no tempo por meios mecânicos.

## Viagem no tempo na física

Algumas teorias, principalmente a relatividade especial e geral, sugerem que geometrias adequadas do espaço-tempo ou tipos específicos de movimento no espaço podem permitir viagens no tempo para o passado e o futuro se essas geometrias ou movimentos forem possíveis.  Em artigos técnicos, os físicos discutem a possibilidade de curvas temporais fechadas , que são linhas mundiais que formam loops fechados no espaço-tempo, permitindo que os objetos retornem ao seu próprio passado. Sabe-se que existem soluções para as equações da relatividade geral que descrevem espaços-tempos que contêm curvas temporais fechadas, como o espaço-tempo de Gödel, mas a plausibilidade física dessas soluções é incerta.

Muitos na comunidade científica acreditam que a viagem no tempo para trás é altamente improvável. Qualquer teoria que permitisse a viagem no tempo introduziria problemas potenciais de causalidade. O exemplo clássico de um problema envolvendo causalidade é o " paradoxo do avô ", que envolve viajar ao passado e intervir na concepção de seus ancestrais (causando a morte de um ancestral antes de tal concepção ser frequentemente citada). Alguns físicos, como Novikov e Deutsch, sugeriram que esses tipos de paradoxos temporais podem ser evitados por meio do princípio de autoconsistência de Novikov ou uma variação da interpretação de muitos mundos com mundos em interação.

A viagem no tempo ao passado é teoricamente possível em certas geometrias do espaço-tempo da relatividade geral que permitem viagens mais rápidas que a velocidade da luz, como cordas cósmicas, buracos de minhoca atravessáveis ​​e unidades de Alcubierre. A teoria da relatividade geral sugere uma base científica para a possibilidade de viajar no tempo para trás em certos cenários incomuns, embora argumentos da gravidade semiclássica sugiram que quando os efeitos quânticos são incorporados à relatividade geral, essas brechas pode estar fechado. Esses argumentos semiclássicos levaramStephen Hawking para formular a conjectura de proteção da cronologia, sugerindo que as leis fundamentais da natureza impedem a viagem no tempo,  mas os físicos não podem chegar a um julgamento definitivo sobre o assunto sem uma teoria da gravidade quântica para unir a mecânica quântica e a relatividade geral em um teoria unificada.

A teoria da relatividade geral descreve o universo sob um sistema de equações de campo que determinam a métrica, ou função de distância, do espaço-tempo. Existem soluções exatas para essas equações que incluem curvas temporais fechadas, que são linhas do mundo que se interceptam; algum ponto no futuro causal da linha do mundo também está em seu passado causal, uma situação que pode ser descrita como viagem no tempo. Tal solução foi proposta pela primeira vez por Kurt Gödel, uma solução conhecida como métrica de Gödel, mas a solução dele (e de outros) requer que o universo tenha características físicas que ele não parece ter, como rotação e falta de expansão do Hubble. Ainda está sendo pesquisado se a relatividade geral proíbe curvas fechadas semelhantes ao tempo para todas as condições realistas.

Buracos de minhoca são um espaço-tempo distorcido hipotético permitido pelas equações de campo de Einstein da relatividade geral. Uma máquina de viagem no tempo proposta usando um buraco de minhoca atravessável funcionaria hipoteticamente da seguinte maneira: uma extremidade do buraco de minhoca é acelerada para uma fração significativa da velocidade da luz, talvez com algum sistema de propulsão avançado, e então trazida de volta ao ponto de origem. Como alternativa, outra maneira é pegar uma entrada do buraco de minhoca e movê-la para dentro do campo gravitacional de um objeto que tenha gravidade maior que a outra entrada e, em seguida, retorná-lo a uma posição próxima à outra entrada. Para ambos os métodos, a dilatação do tempo faz com que a extremidade do buraco de minhoca que foi movida envelheça menos, ou se torne "mais jovem", do que a extremidade estacionária vista por um observador externo; no entanto, o tempo se conecta de maneira diferente *através* do buraco de minhoca e *fora* dele, de modo que os relógios sincronizados em cada extremidade do buraco de minhoca sempre permanecerão sincronizados conforme visto por um observador passando pelo buraco de minhoca, não importa como as duas extremidades se movam. Isso significa que um observador que entrasse na extremidade "mais jovem" sairia da extremidade "mais velha" no momento em que tivesse a mesma idade da extremidade "mais jovem", efetivamente voltando no tempo visto por um observador de fora. Uma limitação significativa dessa máquina do tempo é que só é possível voltar no tempo até a criação inicial da máquina; em essência, é mais um caminho através do tempo do que um dispositivo que se move através do tempo, e não permitiria que a própria tecnologia retrocedesse no tempo.

De acordo com as teorias atuais sobre a natureza dos buracos de minhoca, a construção de um buraco de minhoca atravessável exigiria a existência de uma substância com energia negativa, muitas vezes chamada de "matéria exótica". Mais tecnicamente, o espaço-tempo do buraco de minhoca requer uma distribuição de energia que viola várias condições de energia , como a condição de energia nula junto com as condições de energia fraca, forte e dominante. No entanto, sabe-se que os efeitos quânticos podem levar a pequenas violações mensuráveis ​​da condição de energia nula, e muitos físicos acreditam que a energia negativa necessária pode realmente ser possível devido ao efeito Casimir na física quântica. Embora os primeiros cálculos sugerissem que seria necessária uma quantidade muito grande de energia negativa, cálculos posteriores mostraram que a quantidade de energia negativa pode ser arbitrariamente reduzida.

Em 1993, Matt Visser argumentou que as duas bocas de um buraco de minhoca com tal diferença de relógio induzida não poderiam ser reunidas sem induzir campos quânticos e efeitos gravitacionais que fariam o buraco de minhoca entrar em colapso ou as duas bocas se repelissem. Por causa disso, as duas bocas não puderam ser aproximadas o suficiente para que a violação de causalidade ocorresse. No entanto, em um artigo de 1997, Visser levantou a hipótese de que uma configuração complexa de " anel romano " (em homenagem a Tom Roman) de um número N de buracos de minhoca dispostos em um polígono simétrico ainda poderia atuar como uma máquina do tempo, embora ele conclua que isso é mais provável. uma falha na teoria clássica da gravidade quântica, em vez de uma prova de que a violação da causalidade é possível.

Outra abordagem envolve um cilindro giratório denso geralmente referido como cilindro de Tipler, uma solução GR descoberta por Willem Jacob van Stockum em 1936 e Kornel Lanczos  em 1924, mas não reconhecida por permitir curvas temporais fechadas até uma análise de Frank Tipler em 1974. Se um cilindro é infinitamente longo e gira rápido o suficiente em torno de seu longo eixo, então uma espaçonave voando ao redor do cilindro em uma trajetória espiral poderia voltar no tempo (ou avançar, dependendo da direção de sua espiral). No entanto, a densidade e a velocidade necessárias são tão grandes que a matéria comum não é forte o suficiente para construí-lo. Um dispositivo semelhante pode ser construído a partir de uma corda cósmica, mas não se sabe da existência de nenhum, e não parece ser possível criar uma nova corda cósmica. O físico Ronald Mallett está tentando recriar as condições de um buraco negro em rotação com lasers de anel, a fim de dobrar o espaço-tempo e permitir a viagem no tempo.

Uma objeção mais fundamental aos esquemas de viagem no tempo baseados em cilindros rotativos ou cordas cósmicas foi apresentada por Stephen Hawking, que provou um teorema mostrando que, de acordo com a relatividade geral, é impossível construir uma máquina do tempo de um tipo especial (uma "máquina do tempo com o horizonte de Cauchy gerado compactamente") em uma região onde a condição de energia fraca é satisfeita, o que significa que a região não contém matéria com densidade de energia negativa ( matéria exótica ). Soluções como a de Tipler assumem cilindros de comprimento infinito, que são mais fáceis de analisar matematicamente, e embora Tipler tenha sugerido que um cilindro finito poderia produzir curvas temporais fechadas se a taxa de rotação fosse rápida o suficiente, ele não provou isso. Mas Hawking aponta que, por causa de seu teorema, "isso não pode ser feito com densidade de energia positiva em todos os lugares! Posso provar que, para construir uma máquina do tempo finita, você precisa de energia negativa".  Este resultado vem do artigo de Hawking de 1992 sobre a conjectura de proteção da cronologia, onde ele examina "o caso em que as violações de causalidade aparecem em uma região finita do espaço-tempo sem singularidades de curvatura" e prova que "haverá um horizonte de Cauchy que é gerado compactamente e que em geral contém uma ou mais geodésicas nulas fechadas que serão incompletas. Pode-se definir quantidades geométricas que medem o impulso de Lorentz e o aumento da área ao contornar essas geodésicas nulas fechadas. Se a violação de causalidade se desenvolveu a partir de uma superfície inicial não compacta, a condição de energia fraca média deve ser violada no horizonte de Cauchy." Este teorema não exclui a possibilidade de viagem no tempo por meio de máquinas do tempo com a geração não compacta Horizontes de Cauchy (como a máquina do tempo Deutsch-Politzer) ou em regiões que contêm matéria exótica, que seriam usadas para buracos de minhoca atravessáveis ​​ou a unidade de Alcubierre e o buraco negro.

Quando um sinal é enviado de um local e recebido em outro local, desde que o sinal esteja se movendo na velocidade da luz ou mais devagar, a matemática da simultaneidade na teoria da relatividade mostra que todos os referenciais concordam que o evento de transmissão aconteceu antes do evento-recepção. Quando o sinal viaja mais rápido que a luz, ele é recebido *antes de* ser enviado, em todos os quadros de referência.  Pode-se dizer que o sinal retrocedeu no tempo. Este cenário hipotético é algumas vezes chamado de antitelefone taquiônico.

Fenômenos da mecânica quântica, como o teletransporte quântico, o paradoxo EPR ou o emaranhamento quântico, podem parecer criar um mecanismo que permite comunicação mais rápida que a luz (FTL) ou viagem no tempo e, de fato, algumas interpretações da mecânica quântica, como o Bohm A interpretação presume que alguma informação está sendo trocada entre as partículas instantaneamente, a fim de manter as correlações entre as partículas. Este efeito foi referido como " ação assustadora à distância " por Einstein.

No entanto, o fato de a causalidade ser preservada na mecânica quântica é um resultado rigoroso nas modernas teorias de campos quânticos e, portanto, as teorias modernas não permitem viagens no tempo ou comunicação FTL . Em qualquer instância específica em que o FTL foi reivindicado, uma análise mais detalhada provou que, para obter um sinal, alguma forma de comunicação clássica também deve ser usada. O teorema da não comunicação também fornece uma prova geral de que o emaranhamento quântico não pode ser usado para transmitir informações mais rapidamente do que os sinais clássicos.

Uma variação da interpretação de muitos mundos (MWI) de Hugh Everett da mecânica quântica fornece uma resolução para o paradoxo do avô que envolve o viajante do tempo chegando a um universo diferente daquele de onde veio; tem sido argumentado que, como o viajante chega na história de um universo diferente e não em sua própria história, essa não é uma viagem no tempo "genuína".  A interpretação aceita de muitos mundos sugere que todos os possíveis eventos quânticos podem ocorrer em histórias mutuamente exclusivas. No entanto, algumas variações permitem que diferentes universos interajam. Este conceito é mais usado na ficção científica, mas alguns físicos como David Deutsch sugeriram que um viajante do tempo deveria terminar em uma história diferente daquela de onde começou. Por outro lado, Stephen Hawking argumentou que, mesmo que o MWI esteja correto, devemos esperar que cada viajante do tempo experimente uma única história autoconsistente, de modo que os viajantes do tempo permaneçam em seu próprio mundo, em vez de viajar. para um diferente. O físico Allen Everett argumentou que a abordagem de Deutsch "envolve a modificação de princípios fundamentais da mecânica quântica; certamente vai além de simplesmente adotar o MWI". Everett também argumenta que, mesmo que a abordagem de Deutsch esteja correta, isso implicaria que qualquer objeto macroscópico composto de múltiplas partículas seria dividido ao viajar de volta no tempo através de um buraco de minhoca, com diferentes partículas emergindo em diferentes mundos.

Certos experimentos realizados dão a impressão de causalidade reversa, mas falham em mostrá-la sob um exame mais detalhado.

O experimento de apagador quântico de escolha atrasada realizado por Marlan Scully envolve pares de fótons emaranhados que são divididos em "fótons de sinal" e "fótons ociosos", com os fótons de sinal emergindo de um dos dois locais e sua posição posteriormente medida como na fenda dupla experimento. Dependendo de como o fóton ocioso é medido, o experimentador pode aprender de qual dos dois locais o fóton de sinal emergiu ou "apagar" essa informação. Mesmo que os fótons de sinal possam ser medidos antes que a escolha seja feita sobre os fótons ociosos, a escolha parece determinar retroativamente se um padrão de interferênciaé observado quando se correlaciona medições de fótons inativos com os fótons de sinal correspondentes. No entanto, uma vez que a interferência pode ser observada somente depois que os fótons ociosos são medidos e correlacionados com os fótons de sinal, não há como os experimentadores dizerem qual escolha será feita com antecedência apenas olhando para os fótons de sinal, apenas reunindo os fótons clássicos. informações de todo o sistema; assim a causalidade é preservada.

O experimento de Lijun Wang também pode mostrar violação de causalidade, pois tornou possível enviar pacotes de ondas através de um bulbo de gás césio de tal forma que o pacote parecia sair do bulbo 62 nanossegundos antes de sua entrada, mas um pacote de ondas não é um único objeto bem definido, mas sim uma soma de múltiplas ondas de diferentes frequências, e o pacote pode parecer se mover mais rápido que a luz ou até mesmo para trás no tempo, mesmo que nenhuma das ondas puras na soma o faça. Este efeito não pode ser usado para enviar qualquer matéria, energia ou informação mais rápido que a luz, então este experimento é entendido como não violando a causalidade também.

Os físicos Günter Nimtz e Alfons Stahlhofen, da Universidade de Koblenz, afirmam ter violado a teoria da relatividade de Einstein ao transmitir fótons mais rápido que a velocidade da luz. Eles dizem ter conduzido um experimento no qual os fótons de micro-ondas viajaram "instantaneamente" entre um par de prismas que foram movidos até 0,91 m de distância, usando um fenômeno conhecido como tunelamento quântico. Nimtz disse à revista *New Scientist* : "Por enquanto, esta é a única violação da relatividade especial que eu conheço." No entanto, outros físicos dizem que esse fenômeno não permite que as informações sejam transmitidas mais rapidamente que a luz. Aephraim Steinberg, especialista em óptica quântica da Universidade de Toronto, Canadá, usa a analogia de um trem viajando de Chicago para Nova York, mas deixando os vagões em cada estação ao longo do caminho, de modo que o centro do trem avança a cada parada; desta forma, a velocidade do centro do trem excede a velocidade de qualquer um dos vagões individuais.

Shengwang Du afirma em um jornal revisado por pares ter observado os precursores de fótons únicos, dizendo que eles não viajam mais rápido do que c no vácuo. Seu experimento envolvia luz lenta, bem como passagem de luz através do vácuo. Ele gerou dois fótons únicos, passando um por átomos de rubídio que haviam sido resfriados com um laser (desacelerando a luz) e passando outro pelo vácuo. Ambas as vezes, aparentemente, os precursores precederam os corpos principais dos fótons, e o precursor viajou c no vácuo. De acordo com Du, isso implica que não há possibilidade de a luz viajar mais rápido que *c* e, portanto, não há possibilidade de violar a causalidade.

Muitos argumentaram que a ausência de viajantes do tempo no futuro demonstra que tal tecnologia nunca será desenvolvida, sugerindo que é impossível. Isso é análogo ao paradoxo de Fermi relacionado à ausência de evidências de vida extraterrestre. Como a ausência de visitantes extraterrestres não *prova* categoricamente que eles não existem, a ausência de viajantes no tempo não prova que a viagem no tempo é fisicamente impossível; pode ser que a viagem no tempo seja fisicamente possível, mas nunca é desenvolvida ou usada com cautela. Carl Sagan uma vez sugeriu a possibilidade de que os viajantes do tempo poderiam estar aqui, mas estão disfarçando sua existência ou não são reconhecidos como viajantes do tempo. Algumas versões da relatividade geral sugerem que a viagem no tempo só pode ser possível em uma região do espaço-tempo que é distorcida de uma certa maneira, e, portanto, os viajantes do tempo não seriam capazes de viajar de volta para regiões anteriores no espaço-tempo, antes que essa região existisse. Stephen Hawking afirmou que isso explicaria por que o mundo ainda não foi invadido por "turistas do futuro".

Vários experimentos foram realizados para tentar atrair os futuros humanos, que podem inventar a tecnologia de viagem no tempo, a voltar e demonstrá-la às pessoas do tempo presente. Eventos como o Dia do Destino de Perth ou a Convenção do Viajante do Tempo do MIT divulgaram fortemente "anúncios" permanentes de um horário e local de encontro para futuros viajantes do tempo se encontrarem.  Em 1982, um grupo em Baltimore, Maryland, identificando-se como os Krononauts, organizou um evento deste tipo dando as boas-vindas aos visitantes do futuro. Esses experimentos apenas representavam a possibilidade de gerar um resultado positivo demonstrando a existência de viagens no tempo, mas falharam até agora - nenhum viajante do tempo compareceu a qualquer um dos eventos. Algumas versões da interpretação de muitos mundos podem ser usadas para sugerir que os humanos do futuro viajaram no tempo, mas viajaram de volta ao tempo de encontro e lugar em um universo paralelo.

Há uma grande quantidade de evidências observáveis ​​para a dilatação do tempo na relatividade especial e dilatação gravitacional do tempo na relatividade geral, por exemplo na observação famosa é fácil de replicar do decaimento do múon atmosférico. A teoria da relatividade afirma que a velocidade da luz é invariante para todos os observadores em qualquer referencial ; ou seja, é sempre o mesmo. A dilatação do tempo é uma consequência direta da invariância da velocidade da luz. A dilatação do tempo pode ser considerada em um sentido limitado como "viagem no tempo para o futuro": uma pessoa pode usar a dilatação do tempo para que uma pequena quantidade de tempo adequado passe para ela, enquanto uma grande quantidade de tempo adequado passa em outro lugar. Isso pode ser alcançado viajando a velocidades relativísticas ou pelos efeitos da gravidade .

Para dois relógios idênticos movendo-se um em relação ao outro sem acelerar, cada relógio mede o outro para estar funcionando mais devagar. Isso é possível devido à relatividade da simultaneidade . No entanto, a simetria é quebrada se um relógio acelerar, permitindo que o tempo passe menos para um relógio do que para o outro. O paradoxo dos gêmeos descreve isso: um gêmeo permanece na Terra, enquanto o outro sofre aceleração à velocidade relativística enquanto viajam para o espaço, giram e viajam de volta para a Terra; o gêmeo viajante envelhece menos que o gêmeo que ficou na Terra, por causa da dilatação do tempo experimentada durante sua aceleração. A relatividade geral trata os efeitos da aceleração e os efeitos da gravidade como equivalentes, e mostra que a dilatação do tempo também ocorre em poços gravitacionais , com um relógio mais fundo no poço funcionando mais lentamente; esse efeito é levado em consideração ao calibrar os relógios dos satélites do Sistema de Posicionamento Global e pode levar a diferenças significativas nas taxas de envelhecimento para observadores a diferentes distâncias de um grande poço gravitacional, como um buraco negro .

Uma máquina do tempo que utiliza esse princípio pode ser, por exemplo, uma concha esférica com diâmetro de cinco metros e massa de Júpiter. Uma pessoa em seu centro viajará no tempo a uma taxa quatro vezes mais lenta que a de observadores distantes. Comprimir a massa de um grande planeta em uma estrutura tão pequena não é esperado para estar dentro das capacidades tecnológicas da humanidade em um futuro próximo. Com as tecnologias atuais, só é possível fazer com que um viajante humano envelheça menos do que seus companheiros na Terra em alguns milissegundos após algumas centenas de dias de viagem espacial.

## Viagem no tempo na Filosofia

Os filósofos têm discutido a natureza do tempo desde pelo menos a Grécia antiga; por exemplo, Parmênides apresentou a visão de que o tempo é uma ilusão. Séculos depois, Isaac Newton apoiou a ideia de tempo absoluto, enquanto seu contemporâneo Gottfried Wilhelm Leibniz sustentou que o tempo é apenas uma relação entre eventos e não pode ser expresso independentemente. A última abordagem eventualmente deu origem ao espaço-tempo da relatividade.

Muitos filósofos argumentaram que a relatividade implica o eternalismo, a ideia de que o passado e o futuro existem em um sentido real, não apenas como mudanças que ocorreram ou ocorrerão no presente. O filósofo da ciência Dean Rickles discorda de algumas qualificações, mas observa que "o consenso entre os filósofos parece ser que a relatividade especial e geral são incompatíveis com o presentismo".  Alguns filósofos veem o tempo como uma dimensão igual às dimensões espaciais, que os eventos futuros "já estão lá" no mesmo sentido em que existem lugares diferentes e que não há um fluxo objetivo de tempo; no entanto, essa visão é contestada.

Presentismo sustenta que o futuro e o passado existem apenas como mudanças que ocorreram ou ocorrerão no presente, e eles não têm existência própria real. Nessa visão, a viagem no tempo é impossível porque não há futuro ou passado para o qual viajar. Keller e Nelson argumentaram que, mesmo que objetos passados ​​e futuros não existam, ainda pode haver verdades definidas sobre eventos passados ​​e futuros e, portanto, é possível que uma verdade futura sobre um viajante do tempo decidindo viajar de volta ao a data atual poderia explicar a aparência real do viajante do tempo no presente;  estes pontos de vista são contestados por alguns autores.

O presentismo no espaço-tempo clássico considera que apenas o presente existe; isso não é conciliável com a relatividade especial, mostrada no exemplo a seguir: Alice e Bob são observadores simultâneos do evento *O* . Para Alice, algum evento *E* é simultâneo a *O* , mas para Bob, o evento *E* está no passado ou no futuro. Portanto, Alice e Bob discordam sobre o que existe no presente, o que contradiz o presentismo clássico. O "presenteísmo aqui-agora" tenta reconciliar isso reconhecendo apenas o tempo e o espaço de um único ponto; isso é insatisfatório porque os objetos que vêm e vão do "aqui-agora" alternam entre o real e o irreal, além da falta de um "aqui-agora" privilegiado    esse seria o presente "real". O "presentismo relativizado" reconhece que existem quadros de referência infinitos, cada um deles tendo um conjunto diferente de eventos simultâneos, o que torna impossível distinguir um único presente "real" e, portanto, todos os eventos no tempo são reais - borrando a diferença entre presentismo e eternalismo - ou cada quadro de referência existe em sua própria realidade. As opções para presentismo na relatividade especial parecem esgotadas, mas Gödel e outros suspeitam que o presentismo pode ser válido para algumas formas de relatividade geral.  Geralmente, a ideia de tempo e espaço absolutosé considerado incompatível com a relatividade geral; não há verdade universal sobre a posição absoluta de eventos que ocorrem em momentos diferentes e, portanto, não há como determinar qual ponto no espaço em um momento está na "mesma posição" universal em outro momento, e todos os sistemas de  são em pé de igualdade como dado pelo princípio da invariância do difeomorfismo .

Uma objeção comum à ideia de viajar no tempo é apresentada no paradoxo do avô ou no argumento do auto-infanticídio. Se alguém fosse capaz de voltar no tempo, inconsistências e contradições aconteceriam se o viajante do tempo mudasse alguma coisa; há uma contradição se o passado se tornar diferente do que *é*. O paradoxo é comumente descrito com uma pessoa que viaja ao passado e mata seu próprio avô, impede a existência de seu pai ou mãe e, portanto, sua própria existência. Os filósofos questionam se esses paradoxos provam que a viagem no tempo é impossível. Alguns filósofos respondem a esses paradoxos argumentando que pode ser que a viagem no tempo para trás seja possível, mas que seria impossível realmente mudar *o* passado de qualquer maneira,  uma ideia semelhante ao princípio de autoconsistência proposto por Novikov em física.

Paradoxo ontológico

#### Compossibilidade

De acordo com a teoria filosófica da compossibilidade, o que *pode* acontecer, por exemplo no contexto da viagem no tempo, deve ser ponderado contra o contexto de tudo relacionado à situação. Se o passado *é* de uma certa maneira, não é possível que seja de outra maneira. O que *pode* acontecer quando um viajante do tempo visita o passado é limitado ao que *aconteceu*, a fim de evitar contradições lógicas.

Princípio de autoconsistência

O princípio da autoconsistência de Novikov, em homenagem a Igor Dmitrievich Novikov, afirma que quaisquer ações tomadas por um viajante do tempo ou por um objeto que viaja no tempo faziam parte da história o tempo todo e, portanto, é impossível para o viajante do tempo "mudar" história de qualquer forma. As ações do viajante do tempo podem ser a *causa* de eventos em seu próprio passado, o que leva ao potencial de causação circular, às vezes chamado de paradoxo da predestinação, paradoxo ontológico, ou paradoxo bootstrap. O termo paradoxo bootstrap foi popularizado pela história de Robert A. Heinlein "By His Bootstraps".  O princípio de autoconsistência de Novikov propõe que as leis locais da física em uma região do espaço-tempo contendo viajantes no tempo não podem ser diferentes das leis locais da física em qualquer outra região do espaço-tempo.

O filósofo Kelley L. Ross argumenta em "Time Travel Paradoxes" que em um cenário envolvendo um objeto físico cuja linha de mundo ou história forma um ciclo fechado no tempo, pode haver uma violação da segunda lei da termodinâmica . Ross usa o filme *Somewhere in Time* como um exemplo de tal paradoxo ontológico, onde um relógio é dado a uma pessoa, e 60 anos depois o mesmo relógio é trazido de volta no tempo e dado ao mesmo personagem. Ross afirma que a entropia do relógio aumentará e o relógio retrocedido no tempo ficará mais gasto a cada repetição de sua história. A segunda lei da termodinâmica é entendida pelos físicos modernos como uma lei estatística, entãoentropia decrescente e entropia não crescente não são impossíveis, apenas improváveis. Além disso, a entropia aumenta estatisticamente em sistemas isolados, de modo que sistemas não isolados, como um objeto, que interagem com o mundo exterior, podem se desgastar menos e diminuir a entropia, e é possível que um objeto cuja linha de mundo forme uma circuito fechado esteja sempre na mesma condição no mesmo ponto de sua história.

Em 2005, Daniel Greenberger e Karl Svozil propuseram que a teoria quântica fornece um modelo para viagens no tempo em que o passado deve ser autoconsistente.

Os temas de viagem no tempo na ficção científica e na mídia podem ser agrupados em três categorias: linha do tempo imutável; linha do tempo mutável; e histórias alternativas, como na interpretação de muitos mundos interativos. O termo não científico *linha do tempo* é frequentemente usado para se referir a todos os eventos físicos na história, de modo que, onde os eventos são alterados, o viajante do tempo é descrito como criando uma nova linha do tempo.

## Limitações

* Pode ser incapaz de viajar para diferentes pontos no espaço e, em vez disso, permanecer no mesmo local, mas em diferentes períodos de tempo, o que pode resultar em telefrag.
* Os usuários podem exigir um dispositivo ou habilidade específica e, portanto, o usuário pode ser incapaz de viajar no tempo se de alguma forma perder o referido método.
* Certos versos têm regras contra como o usuário pode mudar o passado, e mudar o passado pode ser infrutífero em um universo determinístico.
* O usuário pode não ter informações suficientes sobre seus oponentes para encontrá-los no passado e derrotá-los em um estado mais vulnerável.
* É possível que a versão anterior da pessoa que o usuário visa esteja protegida por outras entidades que lutarão contra o usuário

## Usuários

* Doutor, Mestre, demais Senhores do Tempo e Daleks (Dr Who)
* Exterminadores, Kyle Reese (Exterminador do Futuro)
* Future Trunks, Goku Black etc (Dragon Ball)
* Rick Sanchez, Morty Smith, Seres da Quarta Dimensão (Rick e Morty)
* Marty McFly e Dr. Emmett L. Brown (De Volta Para o Futuro)