Putovanje u budućnost je posljedica geometrije prostora i vremena. U specijalnoj relativnosti, što se nešto brže kreće, to mu vlastito vrijeme sporije teče u odnosu na promatrača. Kod opće relativnosti, što je nešto dublje u gravitacijskom potencijalu, to mu vrijeme sporije teče. Oko toga više nema ozbiljne znanstvene rasprave. Napredak se ovdjene mjeri novim dramatičnim efektima, nego sposobnošću da te efekte izračunamo i kompenziramo do sve finijih razina. Najbolji “indikator napretka” je koliko dobro znamo održati konzistentno vrijeme u sustavima koji se gibaju i nalaze u različitim gravitacijskim uvjetima. To se s vremenom usavršilo do razine gdje relativističke korekcije više nisu egzotična fusnota nego obavezna stavka u inženjerskom proračunu. Drugim riječima, “realno putovanje u budućnost” je danas u principu tehnički komplikovano postići u praksi zato što zahtijeva ekstremne brzine ili ekstremnu gravitaciju koje za sada ne možemo postići za makroskopske objekte, a kamoli ljude.
Kad ljudi traže “napredak” obično misle na povratak u prošlost. Tu ulazimo u zonu u kojoj opća relativnost matematički dopušta egzotične geometrije s tzv. zatvorenim vremenskim krivuljama, putanjama koje se vraćaju u vlastitu prošlost. Realno je važno reći da jednadžbe imaju takva rješenja ali da priroda sama po sebi ne dopušta njihovo formiranje iz fizički razumnih početnih uvjeta. Velik dio ozbiljne literature posljednjih tridesetak godina zapravo je usmjeren na to da se pokaže kako su ti scenariji ili nestabilni, ili zahtijevaju materiju i energiju s osobinama koje vjerovatno na našoj planeti još ne znamo ostvariti, ili propadaju čim pokušate uključiti kvantne efekte. To je napredak, ne u smjeru izgradnje, nego u smjeru sužavanja prostora mogućnosti.
Najpoznatiji teorijski mehanizam je crvotočina. U idealiziranom slučaju, crvotočina bi povezivala dvije točke prostor-vremena, a ako se jedan “otvor” relativistički pomakne u odnosu na drugi, dobije se vremenski nesklad koji nalikuje stroju za povratak u prošlost. Problem je što prolazna, stabilna crvotočina u klasičnoj općoj relativnosti zahtijeva ono što se kolokvijalno zove egzotična materija. To je po pretpostavci učinkovita negativna energija koja krši uobičajene energetske uvjete. Kvantna teorija polja dopušta lokalne, kratkotrajne negativne gustoće energije, ali suvremeno razumijevanje sugerira da te pojave dolaze s vrlo strogim ograničenjima količine i trajanja. Kad se to prevede na razumljiv jezik, dobijete sljedeću sliku; čak i ako priroda dopušta negativnu energiju, dopušta je u režimu koji izgleda nedostupan za makroskopsku stabilizaciju tunela kroz prostor i vrijeme. U tom smislu zadnjih desetljeća nije bilo znaničnih proboja, nego samo boljih razumijevanja ograničenja.
Druga linija istraživanja bavi se pitanjem uzročnosti. Povratak u prošlost nije samo inženjerska prepreka, nego i konceptualna. Sistem s mogućnošću povratne uzročnosti često vodi do paradoksa ili do gubitka predvidljivosti teorije. Zbog toga se ozbiljno razmatra ideja da u prirodi postoji mehanizam “zaštite kronologije”. Čim se geometrija približi stvaranju vremenske petlje, kvantne fluktuacije polja postanu toliko velike da destabiliziraju konfiguraciju prije nego što postane uporabna. Takva zaštita se ne mora pojaviti kao metafizička zabrana, dovoljna je činjenica da energijski zahtjevi ili kvantne divergencije rastu do neizvedivosti. Napredak u ovom području je u tome što se kroz sve više modela ponavlja isti pojam—> vremenske mašine, koja bi mogla unutar poznate ili nadolazeće fizike generirala vlastite destruktivne efekte.
U zadnje vrijeme posebno je narasla važnost kvantne informacije/ideje da prostor i vrijeme možda nisu fundamentalni, nego emergentno iz dublje kvantne strukture. To je ozbiljno jer mijenja pitanje “kako saviti prostor-vrijeme da dobiješ petlju” u “što uopće znači uzročnost kad je geometrija sekundarna”. U tom okviru pojavile su se matematičke veze između isprepletenosti i geometrije, te teorijski modeli koji pokazuju da se određeni “efekti nalik vremenskim petljama” mogu opisati kao specifične kvantno informacijske transformacije. To su modeli koji pomažu razumjeti konzistentnost i informacije, a oni nisu nacrt za fizičko vraćanje tijela u prošlost. Čak kada se u laboratoriju i simulira formalizam nalik zatvorenim vremenskim krivuljama, radi se o simulaciji dinamike informacija u kvantnom sustavu, ne o stvaranju geometrije koja dopušta povratak uzročnosti na makroskopskoj razini.
Ako se pita “koliko smo napredovali”, najtačniji odgovor je da smo najviše napredovali u mapiranju prepreka. Za budućnost je prepreka praktična: energija, brzina, zaštita od zračenja, i činjenica da relativističko “preskakanje” vremena uvijek ide u jednom smjeru uz očuvanje uzročnosti. Za prošlost je prepreka fundamentalna: trebala bi vam kontrola nad geometrijom prostora-vremena u režimu gdje se opća relativnost i kvantna teorija moraju spojiti. A mi još nemamo potvrđenu teoriju kvantne gravitacije koja bi rekla što se stvarno događa u takvim ekstremima. Bez toga ostajemo na jednadžbama koje vjerojatno nisu kompletne baš tamo gdje su nam najpotrebnije.
Putovanje kroz vrijeme prema budućnosti već postoji kao fizički efekt i primjenjuje se posredno kroz preciznu metrologiju, dok je putovanje u prošlost i dalje teorijski poligon na kojem testiramo konzistentnost naših teorija. Napredak nije u tome da smo bliže uređaju, nego da sve jasnije vidimo da bi takav uređaj zahtijevao ili novu fiziku koja dramatično mijenja naše poimanje energije i uzročnosti ili da priroda doista ima ugrađenu stabilizacijsku zabranu koja sprječava nastanak vremenskih petlji. Ako se ikad dogodi preokret, on neće doći iz jedne pojave poput crvotočine, nego iz velike sinteze eksperimentalno potvrđene kvantne gravitacije i novog razumijevanja kako uzročnost nastaje iz kvantnog svijeta. Do tada, ozbiljan zaključak je da se istraživanje putovanja kroz vrijeme ponajviše kreće u smjeru dubljeg razumijevanja granica, a ne u smjeru približavanja praktičnoj tehnologiji vraćanja u prošlost.
Uvid u to da li netko možda već posjeduje takvu tehnologiju od prošlih, paralelnih ili vanzemaljskih civilizacija još uvijek nemamo. Pokazalo se već bezbroj puta da sve što mi možemo da zamislimo, možemo i da ostvarimo.
