Znanstvena istraživanja mogućnosti putovanja vremenom razmatrali su znanstvenici iz različitih zemalja već duže vrijeme. Temeljna nemogućnost takvih putovanja još nije dokazana, ali znanstvenici se slažu da su praktični problemi povezani s putovanjem u prošlost ili budućnost toliko veliki da se, najvjerojatnije, nikada neće ostvariti.
Poznati kozmolog Stephen Hawking smatra da mora postojati neki zakon koji zabranjuje putovanje vremenom. No, ne prepoznajući zakon protiv putovanja vremenom, Hawking je kasnije tvrdio da ako je putovanje vremenom moguće, onda to nije izvedivo.
Ali postoje i druga gledišta na problem putovanja vremenom. Neki su znanstvenici iznijeli svoje izvorne hipoteze za provedbu putovanja u vremenu.
1. Najpoznatija od njih je putovanje vremenom pomoću crnih rupa. O samoj prirodi crnih rupa zna se vrlo malo. Vjeruje se da zvijezde čija je masa nekoliko puta veća od mase Sunca, koje umiru uslijed izgaranja goriva, eksplodiraju pod pritiskom vlastite težine. Kao rezultat toga, pojavljuju se crne rupe u kojima se formiraju tako snažna gravitaciona polja da čak ni svjetlost ne može pobjeći s ovog područja. Svaki predmet koji dosegne granice crnih rupa - takozvani horizonti događaja - usisan je prema unutra, a ono što se događa iznutra je apsolutno nevidljivo izvana. Vjerojatno u dubini crnih rupa, u jedinstvenom trenutku, negdje u njihovom središtu, zakoni fizike prestaju djelovati, a vremenske i prostorne koordinate jednostavno mijenjaju mjesta. Ispadada se putovanje u svemir pretvara u putovanje u vremenu.
2. Vremenski stroj može raditi u rotirajućem svemiru. 1949. slavni matematičar Kurt Gödel pronašao je putničko rješenje za Einsteinove jednadžbe. Ako se svemir okreće, tada, kruživši ga dovoljno brzo, možete biti u prošlosti i stići na početnu točku ranije nego što ste otišli odatle. Ispada da je putovanje oko Svemira istodobno putovanje unatrag u vremenu. Kad su se astronomi pojavili u Institutu za naprednu studiju, Gödel ih je često pitao imaju li dokaze da se svemir okreće. Na njegovo razočaranje, odgovorili su da se Svemir širi, ali ukupni spin Svemira je vjerojatno nula. (Inače bi se putovanje vremenom možda postalo poznato, a povijest kakvu poznajemo prestala bi postojati.)
Promotivni video:
3. Drugu putnu opciju otkrio je 1991. godine Richard Gott iz Princetona. Njegovo se rješenje temelji na otkriću ogromnih kozmičkih struna u prostoru (možda preostalih od Velikog praska). Pretpostavimo, sugerirao je da se dvije takve kozmičke struke uskoro sudaraju. Dakle, ako u trenutku sudara brzo zaobiđete te žice, vratit ćete se natrag u vrijeme. Ljepota ove vrste vremenskih strojeva je u tome što vam ne trebaju beskrajni cilindri koji se okreću, svemir koji se vrti, ili čak crne rupe. Problem je, međutim, što ćete ove ogromne kozmičke žice morati pronaći u svemiru, a zatim ih natjerati da se sudaraju na određeni način. Štoviše, "put" u prošlost otvorit će se za vrlo kratko vrijeme. Gott kaže: "Savijanje petlje niza,dovoljno velik da se može jednom zaobići oko njega i vratiti se prije godinu dana, s obzirom na to da njegova masa energije treba premašiti polovicu galaksije."
4. Na osnovu Tiplerove cilindre možete izgraditi vremenski stroj. Ovaj hipotetički objekt dobiven je iz točnog rješenja Einsteinovih jednadžbi, a 1974. Frank Tipler otkrio je mogućnost pojave zatvorenih vremenskih linija u ovom rješenju. Stephen Hawking tada je pokazao da je putovanje vremenom s Tiplerovim cilindrom moguće samo ako ima beskonačnu duljinu.
Ako je dovoljno pristupiti površini cilindra, prostoru oko kojeg će se uglavnom deformirati i nekoliko puta ga zaobići, tada se možete premjestiti u prošlost. Koliko unatrag vremena ovisi o tome koliko puta ste iz orbita. Čak i ako vam se čini da se vaše vlastito vrijeme kreće naprijed kao i obično dok kružite cilindrom, izvan iskrivljenog prostora neminovno ćete se pomaknuti u prošlost.
Problem je, međutim, što cilindar mora biti beskonačan i rotirati tako brzo da se većina materijala slomiti i letjeti na komade.
5. Još jedna perspektivna shema vremenskih strojeva su reverzibilne crvotočine. To su rupe u prostoru-vremenu u kojima se osoba može slobodno kretati naprijed-nazad u vremenu. Teoretski, reverzibilne crvotočine su sposobnost ne samo da putuju brže od svjetlosti, već i putuju u vremenu. Ključ reverzibilnih crvotočina je negativna energija.
Vremenski stroj za reverzibilne crvotočine trebao bi se sastojati od dvije komore; svaka je komora sastavljena od dvije koncentrične sfere razdvojene malom razmakom. Ako stisnete vanjsku sferu prema unutra, prema unutarnjoj sferi, tada nastaje Casimirov efekt između dviju sfera i, kao rezultat, negativne energije. Pretpostavimo da je neka civilizacija sposobna razvući crvotočanicu između ove dvije komore (možda će je biti moguće izgraditi iz pjene prostor-vrijeme). Zatim uzmemo prvu kameru i šaljemo je u svemir pri gotovo svjetlosti. Vrijeme u ovoj komori se usporava, a satovi u dvije komore gube sinkronizaciju. Vrijeme u dvije komore povezane crvotokom kreće se različitim brzinama.
Budući da je u drugoj komori, možete se odmah kretati kroz crvotočnu rupu do prve, koja postoji u ranijem vremenu, i naći se u prošlosti.
Provedba ove sheme povezana je s vrlo ozbiljnim poteškoćama. Dakle, crvotočna rupa može biti vrlo sitna, mnogo manja od veličine atoma. Koncentrične sfere možda će trebati komprimirati na Planck-ove udaljenosti kako bi dobili dovoljno negativne energije. I posljednja stvar. Vratit ćete se u vrijeme tek u trenutku kada je taj vremenski stroj stvoren - uostalom, do tog trenutka vrijeme u obje kamere odvijalo se savršeno sinkrono!
6. Moćne sile gravitacije moguće je postići usporavanje protoka vremena i zakrivljenost prostora.
Na temelju toga slavni znanstvenik Amos Ori došao je do zaključka da će zakrivljena prostorno-vremenska struktura dobiti oblik prstena ili lijevka moguće putovanje u vremenu - u prošlost. Tijekom takvog pokreta osoba će ići dublje i dublje u dubine prošlosti - sa svakim novim zaokretom. Za takav vremenski stroj potrebne su gigantske gravitacijske sile, koje postoje samo u blizini "crnih rupa".
Unatoč stvaranju matematičkog modela koji dokazuje mogućnost putovanja u vremenu, tehnička sredstva našeg doba ne dopuštaju nam da napravimo takav vremenski stroj.