廣義相對論里的引力-時空捲曲
時光彎曲質量物體使平直時空發生捲曲，如同在膠膜上放一個重物，重物在膠膜上的塌陷會使膠膜出現凹陷部分，這個凹陷部分就好比在時空里被引力捲曲的地方。
光偏折
當然，光也儘量沿著直線傳播，但引力場——時空捲曲會使光的軌道發生偏折。在黑洞處，引力是無限大的，以至於光的軌道被拉了回去——而非小小的偏折。另一方面，利用經典理論描述，黑洞處的光被無限紅移，波長被拉得無限大，從而無法傳播出來。
新浪科技訊 據美國有關媒體3月9日報導，在各種科幻小說中，時光旅行是最令人激動的構想之一。人們構想在登上時光機器後，可以在瞬間回到他所希望前往的那個時代。那么，人類是否真的進行時空旅行？是否真的可以通過機器回到過去？美國科學家近日表示，時光旅行只是一種美好的想法，在現實中是根本不可能實現的。
美國哥倫比亞大學物理學家、暢銷書作者布萊恩-格林說，很多人都有過進行時光旅行的想法，他們或者是為了與故去的親密愛人重逢，或者是希望能制止慘絕人寰的殺戮等。時光旅行不失為一種美好的願望，它為各種科幻小說提供了絕妙的素材。關於如何回到過去，人們曾進行了無數的構想。“這些構想，如果仔細推敲，都是在跟物理學打擦邊球。我們認為，所有這些構想，幾乎無一成立。”
第四度空間
在物理學上，時間被認為是除了長、寬、高之外的第四度空間。當你從家裡走到零售店時，你在空間的三個維度都作了位移：長度、寬度、高度。其實，你也在第四維度--時間維度--進行了運動。
美國紐約城市大學天體物理學家、《空間：我們在宇宙中的家》一書的作者查爾斯說，“時間和空間在時空四維構造中密不可分”。查爾斯進一步解釋說，時空可以看作是一塊四維的彈性纖維。“當任何有質量的物體--你、我、以至一顆行星或其它星星--落到這塊纖維上時，它就會激起一片漣漪。這個漣漪，相當於由帶質量的物體引起的時空彎曲”。時空彎曲使物體沿著一條彎曲的路線運動，空間的曲率就是我們所熟知的重力加速度。
查爾斯還表示，根據天體物理學理論進行的推測表明，對於空間上的三個維度，人們可以來去自如。但對於時間維度，人們就無法如此自由了。在四維時空中，對於時間維，人們只能向前，不可能向後倒退。
“蟲洞”模型。科學家認為蟲洞是宇宙中的隧道，它能扭曲空間，可以讓原本相隔億萬公里的地方近在咫尺。
回到過去的時光隧道
關於時光旅行，人們有過很多美麗的遐想，最成熟的一個構想是通過蟲洞。人們構想，通過蟲洞，可以將兩個不同的時空連線在一起。相連的兩個時空，可以是兩個完全不同的宇宙，也可以是同一宇宙的兩個不同地方。任何物體都可以通過蟲洞，從一個時空自由出入另一個時空。
美國紐約城市大學物理學家、《多維空間》和《平行世界》兩本書的作者米奇奧-卡庫說，“蟲洞連線著將來，也連線著過去。但我們別太樂觀了，因為供應時間機器的燃料絕不是人類目前的技術所能達到的”。卡庫說，在時空這個物體上“鑽孔”，需要一顆星星那么大的能量，或者相反，需要來自比“無”還要少的其它星體上的“負能量”。
超弦理論專家格林對上述構想提出質疑。超弦理論主張宇宙萬物都是由一連串緊密排列的微細能量組成，隨著它們不同的震動模式而衍生出不同的狀態和現象。
格林說，“很多人對這種做法是否管用持懷疑態度。最樂觀的估計是，如果你能打開這樣一個孔，你就能從一個地點快速到達另一個地點，或者從一個時刻迅速趕往另一個時刻。”
宇宙弦理論
另外一個時空旅行愛好者津津樂道的理論是宇宙弦理論。宇宙弦理論說的是，在不斷膨脹的宇宙中，有貫穿整個宇宙的能量管。這些細細的管子，是早期宇宙的殘留，據說質量非常之大，可以造成周圍時空的巨大彎曲。
里查德-格特是美國普林斯頓大學的天文物理學家，曾著有《在愛因斯坦的宇宙中作時空旅行》一書。里查德-格特說，“宇宙弦或者是無限長，或者是成環形，它們沒有起始點。它們就像意大利麵條那樣，或者是圍成圓形的意大利麵條。兩種弦理論是互不干涉的。由於它們都能給時空帶來巨大彎曲，因此它們在理論上都給時光旅行提供了可能性。這是一個只有超級文明才有可能達到的目標，這遠不是目前的我們所能做到的。我們甚至連自己星球上的能源都控制不了。”
但是，仍有一些科學家認為，回到過去在理論上是可能的，雖然這不大符合實際。里查德-格特同時也認為，人類可以在地球上看到某些短暫的宇宙粒子。對於人類來說，這些粒子的行程大約有數千年，但粒子感覺其穿越太空、到達地球的過程僅僅用了幾分鐘時間。實際上，這些宇宙粒子已經進入了未來。基於愛因斯坦的理論，可以將空間充分扭曲來製造一個局部的重力場，就如同一個能夠以任意大小呈現的炸麵包圈一樣。重力場繞著這一炸麵包圈圍成一個圓圈，這樣就使得空間和時間都能緊緊地“彎曲”到過去。儘管很難描述這一“炸麵包圈”在現實生活中的樣子，但數學公式顯示，時光機器中每一階段的時間都將在“炸麵包圈”內的某一個空間內產生。
理論上說，在時光機器製成後回到過去的任一時間都是可能的。但到目前為止仍然有一個小小的障礙還未得到解決，那就是如何產生重力“炸麵包圈”。科學家們進行過大量研究和思考，發現可能需要推動一個高質量物體做高速圓周運動。
時光旅行難成現實
查爾斯在接受記者採訪時說，從數學上講，你當然可以說某種東西正沿著時間軸往後退。但在實際上，無論是你還是我，都無法回到過去。
卡庫也表示了相同的觀點，他說，如果存在一個萬能理論的話，人類就可以通過時間隧道解決所有的上述難題，看時間旅行是否真的可行。“但這需要比我們目前的科技能力要先進得多得多的技術。不要幻想明天就有一個年輕天才在報紙上發表聲明，說自己已經發明出了什麼時間機器。”
格特目前正在擔任一部關於時光旅行的電影《逾時空效應》的科學顧問。他在接受記者採訪時表示，目前，關於在時間維度進行旅行，唯一確定的是每過去一分鐘，我們就向未來邁出了一步。所以，對於那些想知道地球在一百萬年之後是什麼樣子的人，科學家們有好訊息等著他們。“如果你想知道地球在一百萬年以後是什麼樣子，我可以告訴你怎么做”。格特給出的方法是：建造一艘宇宙飛船。以光速行駛一定的時間，然後再回到地球。當你走出飛船的那一刻，你可能就在一百萬年之後的地球上了，而你本人，可能才只長了一歲。這樣，你去未來地球旅行的願望就實現了。(劉妍)
