Od momentu ukazania się w 1895 roku słynnej powieści Herberta G. Wellsa Wehikuł czasu, podróże w czasie stały się tematem wielu książek fantastycznonaukowych. Czy są one jednak możliwe? Czy dałoby się zbudować pojazd, który przenosi człowieka w przeszłość lub przyszłość? Przez dziesiątki lat podróże w czasie nie budziły zainteresowania naukowców. Jednak ostatnio niektórzy fizycy teoretycy zaczęli całkiem serio zajmować się tym zagadnieniem. W pewnym stopniu przyczynił się do tego „rozrywkowy” aspekt problemu po prostu bawią ich rozważania o podróżach w czasie. Istnieje jednak poważny powód tych badań. Jest nim zrozumienie związku między przyczyną a skutkiem, co ma kluczowe znaczenie dla budowy jednolitej teorii fizycznej. Gdyby były możliwe niczym nie ograniczone podróże w czasie, znacząco wpłynęłoby to na kształt takiej uniwersalnej teorii. Najlepsze rozumienie pojęcia czasu zawdzięczamy teoriom względności Einsteina.
Wcześniej czas postrzegano jako absolutny, uniwersalny i taki sam dla każdego, bez względu na warunki fizyczne. W szczególnej teorii względności Einstein wykazał, że mierzony między dwoma zdarzeniami odstęp czasowy zależy od ruchu obserwatora. Przełomowe było stwierdzenie, że dwóch obserwatorów poruszających się w odmienny sposób doświadczy innych odstępów czasowych między tymi samymi wydarzeniami. Zjawisko to często wyjaśnia się za pomocą tzw. paradoksu bliźniąt. Załóżmy, że Sally i Sam są bliźniakami. Sally wsiada do rakiety i z dużą prędkością leci na pobliską gwiazdę, a następnie powraca na Ziemię, podczas gdy Sam cały czas siedzi sobie w domu. Dla Sally podróż trwała, powiedzmy, rok, ale gdy tylko wysiądzie z pojazdu kosmicznego, spostrzeże, że na Ziemi upłynęło w tym czasie aż 10 lat. Brat jest teraz od niej 9 lat starszy i nie są już rówieśnikami, choć urodzili się tego samego dnia. Przykład ten ilustruje pewien szczególny rodzaj podróży w czasie. W rzeczywistości Sally przesunęła się o 9 lat w przyszłość Ziemi.
z DYLATACJĄ CZASU mamy do czynienia zawsze wtedy, gdy dwóch obserwatorów porusza się względem siebie. Na co dzień nie dostrzegamy tego dziwnego zjawiska, staje się ono bowiem za uważalne dopiero, gdy ruch odbywa się z prędkością bliską prędkości światła. Nawet w samolocie dylatacją czasu w przypadku typowego przelotu nie przekracza kilku nanosekund, co jest niczym w porównaniu z pomysłami Wellsa. Niemniej jednak dostatecznie czule zegary atomowe pozwalają zarejestrować to przesunięcie i potwierdzić, że ruch rzeczywiście rozciąga czas. Podróżowanie w przyszłość jest zatem faktem potwierdzonym, chociaż dotąd rozmiary tego zjawiska są mało ekscytujące. Aby zaobserwować naprawdę drastyczne odkształcenie czasu, trzeba wyjść poza granice zwykłego eksperymentu. Cząstki subatomowe można przyśpieszać w wielkich akceleratorach niemal do prędkości światła. Niektóre z nich, na przykład miony, mają wbudowany zegar, ponieważ rozpadają się z określonym czasem połowicznego zaniku.