《回到未來》第三部分中的“儒勒·凡爾納火車”。這也許不是愛因斯坦在闡述相對論性思維實驗時所想到的，但評估這個場景也是比較科學的。

我們穿越時間的方式——以每秒一秒的速度，是如此的無聊，以至於我們認為這是理所當然的。然而，根據愛因斯坦的相對論，我們不僅可以通過接近光速的速度以不同的時間速率向前穿越時間，還可以通過在時空中兩個不相連的位置建造一座橋來實現前進或後退。時間旅行，無論是向前的還是向後的，一直是我們的想象和故事的主要內容，誰不想探索不可預見的未來？或者回到過去糾正過去的錯誤呢？但要讓這些故事在科學上準確無誤，則完全是另外一回事。那麼哪部電影在這方面做得最好?

讓我們來看看什麼是好的、科學的時光旅行電影。

向獵戶座方向的相對論性旅行。當你靠近光速時，不僅空間扭曲了，而且你與恆星的距離也縮小了，你旅行的時間也縮短了。

如果你的目標是科學的準確性，我們必須瞭解穿越時間的旅行是什麼樣子。愛因斯坦的相對論帶給我們的最具革命性的東西之一是，空間和時間不是分離的、絕對的實體，而是它們不可分割地聯繫在一起。宇宙是由被稱為時空的四維結構構成的，所有的物體、粒子和輻射都存在於宇宙之中。這就產生了一個奇怪的、不一定是直觀的現象：你在時間中的運動受到你在空間中的運動的影響，反之亦然。

對於以不同相對速度運動的觀察者來說，“光鍾”的運行方式似乎會有所不同，但這是由於光速是恆定的。愛因斯坦的狹義相對論支配著這些時間和距離的轉換是如何發生的。

任何存在於這個時空中的物體都會立即注意到以下三點：

其他相對於它們運動的物體會縮短它們的距離，它們的時鐘的時間會變慢，
相對於它們，光總是以相同的速度運動：c，真空中的光速。
它們在時空中的運動是由時空的曲率決定的，這取決於它們在宇宙中的物質和能量。

如果你在一個特定的固定參照系中（比如地球表面的靜止），那麼任何相對於你運動的人都會在空間中移動更大的量，這意味著他們在時間中移動的量會更小。

對於旅行者來說，相對於那些停留在恆定參考系中的人來說，接近光速會使時間以明顯不同的方式流逝。

這就是為什麼會產生著名的“雙胞胎悖論”：離開地球並以接近光速旅行的人將比他們在地球上的同卵雙胞胎年齡要小。在空間中以較大速度移動的人，在時間中會經歷較慢的運動。如果我們開始考慮廣義相對論，我們包括重力的影響，是在一個強大的引力場將對你也有相似的效果：時間將會對你來說是正常的，但遠離你的位置的其他的人將會更快地衰老。這在當你墜落到視界之後，在黑洞的奇異點附近達到了極限。

洛倫茲蟲洞的精確數學圖。如果一個蟲洞的一端是由正質量/能量構成的，而另一端是由負質量/能量構成的，蟲洞就會變成後翻的。

但在廣義相對論中，還有另一種有趣的可能性：蟲洞。蟲洞通常被認為是穿越空間的捷徑，但是沒有理由這些捷徑僅能供穿越空間，時空應該也一樣可以穿越！如果你可以創建，穩定和旅行(或發送信息)通過一個蟲洞，那麼你就可以使用一個蟲洞以一個任意的數量返回或向前。作為健壯的數學解決方案，你甚至可以在合適的條件下創建循環，或者封閉的時間曲線。

例如，有一種方法，在廣義相對論的背景下，回到一個特定的地點，它只需要一些設置。

翹曲旅行

如果你用物質創造出一個巨大的黑洞，同時用負質量創造出另一個黑洞(理論上我們必須假設存在)，你可以在兩者之間創造一個蟲洞。把它們按你想要的方式分開，並加速蟲洞的一端接近光速。只要你帶著加速的一端旅行，你可以隨時穿過它，毫髮無損地到達蟲洞的另一端。最好的部分？因為你一直在以接近光速的速度旅行，時間對你來說就不同了。當你從蟲洞裡退回來時，就好像你的家裡沒有度過時間一樣。你可以旅行幾百年，然後在你離開幾秒鐘後回到你的出發點。從這個意義上說，回到過去的旅行可能真的發生在身體上。

時間旅行是可能的嗎？如果有一個足夠大的蟲洞，比如一個超大質量黑洞與它的負質量/能量對應物相連接，它可能就是這樣。

有很多是可能的，也有很多電影利用了時間機器和富有想象力的故事情節的結合。當然，在這方面也有很多電影對科學進行了刪減。

沒有人會記得《時空特警》，《熱浴盆時光機》，或者《比爾和特德歷險記》，因為他們對時間旅行和時光機器的描述非常準確。《蠢蛋進化論》只在時間流逝的意義上涉及時間旅行，即便無生命的物體(或人)仍然沒有生命。在原著的《超人》電影中，超人倒退時間去救露易絲·萊恩的命，但那是由於超能力，而不是科學。最近上映的《奇異博士》電影、《哈利波特與阿茲卡班的囚徒》也是如此，使用魔法作為時間旅行的機制不會讓你獲得很多科學分數。在很多電影中，時間旅行更多的是一種情節設計，而不是任何類似科學準確性的東西。即使是《鬼玩人3：黑暗軍團》，雖然很有趣，也沒有可行的時間旅行機制。

讀一段來自死亡象徵的咒語，然後被及時地扔回過去，《鬼玩人3：黑暗軍團》是一部引人入勝的電影，但並沒有通過科學的測試。

但是，有些電影，儘管沒有詳細地談論或描述時間旅行的機制，卻令人欽佩地成功地描述了時間旅行的實際工作方式。前進很容易：你接近光速，然後回到你的出發點，現在你在遙遠的未來。這就是《人猿星球》如何把人類送到一個反烏托邦的地球上的未來，以及為什麼《星球大戰》在超光速飛行時如此不滿足。快速前進會對時間的流逝產生真正的影響，不管你還做什麼，它都會把你帶到未來。

來自《星球大戰》的超光速驅動器似乎描繪了超相對論性的空間運動，非常接近光速。但沒有人的年齡與正常年齡不同，這明顯違反了相對論。

時光倒流，特別是過去固定的地點，是時光旅行電影的主要內容。有兩種理論解釋這是如何工作的：

時間軸是固定的；所有發生的事情都已經寫好了，當你回到過去，你無法改變事件的進程。你的時間旅行已經寫進了時間表。
時間軸是可塑的；回到過去，你所做的改變將會帶來一個不同的未來，甚至可能否定你自己的存在。

第一個理論的兩個很好的例子是《十二猴子》和《環形使者》，它們的未來已經寫出來了。時光倒流可以讓你與過去生活和互動，但它不會改變歷史的進程。導致你回到過去的事件已經發生了。你只是過著你自己的生活，完全知道世界的命運是什麼。

回到過去的想法一直讓人類著迷，比如《回到未來》中的Delorean DMC-12。經過幾十年的研究，我們可能已經找到了一個物理上可行的解決方案，但可能不需要Delorean。

另一方面，你的未來也有可能沒有書寫，即使你自己來自未來。《回到未來》系列和《終結者2》系列電影對這一點非常敏感。儘管他們對時間旅行的具體操作細節不甚瞭解，但除了一些關鍵的組成部分，時間旅行者採取的行動可以改變他們的未來。凱爾·里斯/莎拉·康納可以避免或推遲審判日，與被送回謀殺(或阻止)的男孩進行戰鬥(或者阻止他們的存在)。馬蒂·麥夫萊穿越時空去拯救他朋友的生命，但他必須確保自己在這個過程中不會阻止自己的存在。這是一部可以改變未來的時間旅行電影的兩個最好的例子。2009年的《星際迷航》、《星際迷航:第一次接觸》和《星際迷航4:回家之旅》也都有這樣的表現，效果非常好。

在電影《星際穿越》中，最富視覺效果的黑洞向我們展示了一個特定類型的旋轉黑洞的預測視界。在引力阱的深處，對於觀察者來說，時間以不同的速度流逝，而對於遠離它的我們來說，時間以不同的速度流逝。

有兩部電影在時間旅行中體現出了科學的精確性，同時也包含了大量的細節:《星際穿越》和《超時空接觸》。諷刺的是，兩部電影都諮詢了同一位科學家基普·索恩(Kip Thorne)，都利用了黑洞/蟲洞的思想。在《星際穿越》中黑洞的引力場中，時間以不同的速度流逝，這導致了電影后期的相對扭曲。在《超時空接觸》中，地球上看似瞬間恰好與近一天的穿越銀河系，甚至可能是宇宙的旅程相吻合。在這些影片中，蟲洞、黑洞和廣義相對論的物理學得到了充分的展示，而且同樣以壯觀的方式展現出來。

1993年的電影《土撥鼠之日》中，比爾·默裡和安迪·麥克道爾一起喝了一壺咖啡。

最後，也許有一部最真實、最有趣的電影可以利用“時間循環”的意義：《土撥鼠之日》。廣義相對論中任何承認閉合時間曲線的解通常都會被拒絕，因為哲學上的考慮，比如祖父悖論，但是這些數學解在內部是自洽的，可以描述現實，尤其是當我們接受循環的開始隨著每次迭代“重置”時。《土撥鼠之日》利用了這一現象，在這個充滿善意和自我發現的幽默倫理故事中，只有做出足夠的改變，時間循環才會被打破。雖然它也缺乏科學，但它對時間循環的描述是首屈一指的。

這就是我所看過的有關時間旅行的電影中，在科學上較為正確的幾個，大家也可以留言談一談。