愛因斯坦的廣義相對論是所有現代有關時間旅行討論的基礎。正如我們在早先章節中看到的,愛因斯坦方程描述宇宙中的物質和能量如何將空間和時間彎曲和變形,從而使空間和時間變成動力量。在廣義相對論中某人尤其腕表測量的私人是總是增加,這正像在牛頓理論或者狹義相對論的平坦時空一樣。但是現在有了時空可能彎曲得那麼厲害.使你在乘空間飛船出發之前即已返回的可能性。
如果存在蟲洞,也就是在第四章中提到的連接空間和時間的不同區域的時空管道,它就成為可能發生此事的一個方式。其意思是,你駕駛你的空間飛船進入蟲洞的一個口,而在不同地方和不同時間處的另一個口出來。
蟲洞,如果它們存在的話,將會是空間中解決速度極限問題的辦法:正如相對論要求的,空間飛船必須以低於光速的速度旅行,這樣要穿越星係就需要幾萬年。但是你可能在一餐飯的工夫通過蟲洞到達星係的另一邊並且返回。然而,人們能夠證明,如果蟲洞存在,你還可以利用它們在你發出之前即已返回。這樣,你會以能做一些事,譬如首先炸毀發射台上的火箭,以阻止你出發。這是祖父佯謬的變種“如果你回過去在你父親被懷胎之前將你祖父殺死,將會發生什麼?
當然,隻有你相信當你回到時間的過去時,你具有自由意誌為所欲為,這才成為佯謬。本書不進行自由意誌的哲學討論。取而代之,它隻集中討論物理定律是否允許時空被卷曲得如此之甚,使得諸如空間飛船的宏觀物體能回到自己的過去。根據愛因斯坦理論,空間飛船必須以低於光的局部速度旅行並沿著所謂的類時軌跡通過時空。這樣,人們可以用技術術語來表述這個問題:時空是否允許封閉的類時曲線——也就是說,它會一次又一次地返回其出發點嗎?我將把這類路徑稱為“時間圓環”。
我們可以試圖在三個水平上回答這個問題。首先是愛因斯坦的廣義相對論,它假定宇宙具有定義很好的沒有任何不確定性的曆史。我們對這一經典的理論有相當完整的圖象。然而,正如我們已經看到的,因為我們觀察到物質遭受不確定性和量子起伏的製約,這個理論不能是完全正確的。
因此我們能夠在第二水平,也就是在半經典理論上搜索有關時間旅行的問題。在這個水平上,我們按照量子理論來考慮物質的行為,它具有不確定性和量子起伏,但是時空是很好定義的經典的。這裏的圖象不甚完整,但是我們至少有了如何進展的一些概念。
最後,存在完整的量子引力論,而不管其最終是什麼樣子的。在此理論中,不僅物質而且時間和空間自身都是不確定的而且起伏漲落,甚至連如何去提出時間旅行是否可能的問題都不清楚。也許我們充其能量做到的知識詢