سفر در زمان و این که آیا امکان چنین رخدادی برای انسان در عالم مادی وجود داشته باشد موضوعی است که همواره مورد بحث دانشمندان و محققان قرار داشته و برای آینده نیز خواهد داشت. بنابراین 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. در ادامه با میهن پست همراه شوید.
با این که از قرن نوزدهم، سفر در زمان همواره موضوع داستان‌های علمی-تخیلی بسیاری بوده است 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 شده است) و نیز پارادوکس زمانی جاذبه‌ای در نسبیت عام ، تقریباً امکان‌پذیر است.
با این حال در خصوص سفر در زمان باید گفت که هنوز این که قوانین فیزیک امکان بازگشت به زمان گذشته را می‌دهند یا نه مجهول مانده است. تاکنون امکان‌پذیر بودن یا نبودن سفر در زمان به اثبات نرسیده است. به هر وسیله‌ای – چه تخیلی و چه فرضی – که برای سفر در زمان به کار رود عموماً ماشین زمان گفته می‌شود.
در این میان استفان هاوکینگ فیزیکدان مشهور انگلیسی در خصوص سفر در زمان معتقد است :
که که باید زمان را در قالب یک بعد ، مانند طول ، عرض و یا ارتفاع در نظر گرفت و وی در مثالی اینچنین توضیح میدهد که وقتی در هنگام رانندگی به سوی جلو حرکت می‌کنید ، این یک جهت است ، به سمت راست یا چپ دور می‌زنید ، این جهتی دیگر است، جهت سوم زمانی است که بر روی یک جاده کوهستانی حرکت می‌کنید و بعد چهارم در چنین سفری زمان است.
حرکت با سرعت نور برای سفر در زمان : بر پایه نظریهٔ نسبی، 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.
بنابرای 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.
سفر در زمان با کرم چاله : کرم‌چاله‌ها نیز 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 و یا زمان دیگری سفر کنیم.
البته فراموش نشود که کرم‌چاله‌ها تاکنون به صورت تجربی مشاهده نشده‌اند. همچنین بسیار ناپایدارند و تقریباً بلافاصله پس از تشکیل فرو می‌ریزند و از بین می‌روند در نتیجه امکان ورود به آن غیرممکن به نظر می‌رسد و به اعتقاد فیزیکدانان علت آن هم موضوع بازخوردی است که رخ می دهد.
رؤیای سفر کردن در زمان ، به گذشته و آینده ، شاید به قدمت تصور و خیال انسان باشد. زمانی که اچ.جی. ولز، رمان «ماشین زمان» را در سال ۱۸۹۵ منتشر کرد ، آن را رمانی علمی نامید چرا که هیچ‌کس نمی‌دانست سفر زمان امکان دارد یا خیر!
با این حال تنها ۱۰ سال بعد ، آلبرت انیشتین نظریه چهارم نسبیت خصوصی اش را ارائه کرد و بخشی از این پرسش با شگفتی و حیرت بسیار پاسخ داده شد: پاسخ مثبت بود. یکی از پیش‌بینی‌های انیشتین که امروزه با آزمایش‌های بی‌شمار بررسی و معلوم شده است، با مثالی از دو قلوها به بهترین شکل روشن می‌شود. یکی از دوقلوها در خانه می‌ماند، در حالی که دیگری با سرعتی نزدیک به سرعت نور به مدت ۱۰ سال به فضا سفر می‌کند. زمانی که مسافر باز می‌گردد ، دیگری در خانه وی را ۱۰ سال مسن‌تر می‌یابد ، در حالی که خودش کاملاً پیر شده است. در واقع مسافر فضا ۱۰ سال به درون آینده جهش زده است.
«پارادوکس زمانی» نسبیت خصوصی است و گرچه موقعی که سرعت‌های بی‌نهایت مورد بحث است قابل توجه‌ترین مسئله به‌شمار می‌رود، همواره در اطراف ما روی میدهد. همچنان که ما نسبت به یکدیگر جابه‌جا شده و حرکت می‌کنیم ، همگی در حال سفر کردن به آینده هستیم ؛ اما با سرعت و آهنگ‌های متفاوت. اختلاف‌های این درجات و سرعت‌ها بسیار کوچک اما واقعی هستند.
بنابراین سفر زمان به آینده ، اجتناب‌ناپذیر است و پیامد ساختار عالم و جهان کیهان محسوب می‌شود. تا چند دهه پیش ، این موضوع به داستان‌های علمی تخیلی سپرده می‌شد. در حقیقت ، پرس و جویی از نخستین نویسنده داستان‌های علمی تخیلی ، آغاز نخستین تحقیق و مطالعه جدی و مداوم در این زمینه را دامن زد.
پیرو تحقیق و بررسی برای سفر در زمان در سال ۱۹۸۵ کارل ساگان، اخترشناس روی داستان خود با عنوان «برخورد» کار می‌کرد. قهرمان زن این کتاب به چند وسیله برای عبور و مرور سریع بین ستاره‌ای نیاز داشت و چون ساگان درگیر قوانین فیزیک می‌شد، از دوستش تورن که یک فیزیکدان نظری بود درخواست مشورت و راهنمایی کرد. وی نیز استفاده از یک کرم چاله را توصیه کرد؛ یعنی همان میانبر تونل مانند در میان فضا و زمان پیش‌بینی شده توسط انشتین را که در بین هواداران داستان‌های علمی تخیلی مشهور است. ساگان هم از روی وظیفه‌شناسی این پیشنهاد را در کتابش به کار برد. در همان سال تورن مشخص کرد اگر شما (همانند مسئله دوقلوها) در مواجهه با دو دهانه یک کرم چاله، یک دهانه را ثابت نگاه دارید و دیگری با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت کند و سپس به مجاورت دهانه ثابت شده بازگردد، در این صورت می‌توانید یک ماشین زمان خلق کنید. اگر این دهانه رونده بر حسب اندازه‌گیری دهانه ثابت ۱۰ سالی در حرکت بوده است، پس تورن می‌تواند به داخل دهانه سفر کننده پریده و از دهانه ثابت بیرون آید در حالی که ۱۰ سال به سمت گذشته رفته است.
به عبارتی دیگر از نظر تئوری تونل زمان برای سفر در زمان یا یک کرم چاله به جز کمک به سفر به دیگر سیارات می‌تواند فواید دیگری نیز در بر داشته باشد. در صورتی که دو سر این تونل در جایی یکسان قرار داشت که میان آنها زمان و نه فاصله فیزیکی جدایی ایجاد کرده بود، یک فضاپیما می توانست در گذشته و در فاصله ای نزدیک به زمین در آن رفت و آمد داشته باشد. در این صورت شاید دایناسورها می‌توانستند شاهد فرود این فضاپیما در جایی از زمان باشند.
این در حالی است که در نهایت شاید دانشمندان تنها سفر به آینده را پدیده‌ای عملی بیابند زیرا قوانین طبیعت سفر به گذشته را غیر ممکن ساخته است از این رو است که رابطه علت و معلولی پا برجا است. برای مثال اگر می توانستید در زمان سفر کرده و به گذشته بازگردید و با انجام کاری از تولد خود در گذشته جلوگیری کنید، چگونه می توانستید در آینده حضور داشته باشید و در زمان سفر کنید؟
در این میان هاوکینگ در خصوص سفر در زمان بر این باور است که :
بازخورد تابشی می تواند هر کرم چاله ای که دانشمندان تلاش دارند آن را برای قابل استفاده شدن بزرگتر سازند را نابود کرده و آن ها را برای سفر واقعی بی‌مصرف کند. راه دیگر پیشنهادی وی از این قرار است که زمان مانند یک رود در جریان است و اینگونه به نظر می رسد هر کدام از ما در میان این جریان در حرکتیم، اما از دیدگاهی دیگر می توان گفت زمان در مکانهای مختلف سرعت جریان متفاوتی دارد و این کلید اصلی سفر به آینده است. اینشتین برای اولین بار این ایده را که مکان‌هایی وجود دارند که در آنها سرعت زمان کاهش یا افزایش پیدا می‌کند، در حدود صد سال پیش مطرح کرد، وی کاملا درست فکر می‌کرده است. اثبات آن نیز در سیستم ردیابی ماهواره ای زمین یا GPS است که آشکار می کند زمان در فضا از سرعت بالاتری برخوردار است و می توان از این اصل برای سفر به آینده استفاده کرد.
به هر حال واقعیت این است که قبل از قرن بیستم، موضوع سفر در زمان و ساخت ماشین زمان تنها نوعی رویاپردازی بود که به خاطر جذابیت‌های فراوان آن، بیشتر در ادبیات داستانی به چشم می‌خورد. در واقع تا آن زمان، سفر در زمان به لحاظ علمی ناممکن تصور می‌شد. برای مثال، دانشمند مشهوری مثل نیوتن معتقد بود که زمان در تمامی عالم به شکل ثابت و یکسان در حال گذر است و هیچ‌چیز نمی‌تواند روی این جریان ثابت و ابدی تاثیری بگذارد. بنابراین، جریان زمان، داستان زندگی ما را نیز همراه تمامی وقایع دیگر جهان از گذشته به سوی آینده پیش خواهد برد و ما هیچ امیدی به جز همراه شدن با این جریان نداریم.
