本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
现在是北半球的夏季，思绪偶尔会从纯粹的科学领域飘开。以时间旅行的概念为例。据我们所知，在宏观物理尺度上，唯一可行的时间旅行是前往未来。你可以坐等，也可以高速飞驰，利用相对论性时间膨胀来改变你体验的时间流逝，使其与周围宇宙的时间流逝不同。著名的双生子悖论（这并非真正的悖论，因为它完全合理）提供了一个例子，说明如何实现前往未来，同时体验更少的时间流逝（关键在于惯性参考系的改变）。
但是，回到过去，或瞬间旅行到任何选定的时间点，目前仍属于幻想的范畴。而且在这方面有很多非常精彩的幻想作品。从H.G.威尔斯到《回到未来》，以及无数其他故事和电影，从《神秘博士》到《星际迷航》再到布鲁斯·威利斯。
尽管人们做出了英勇的努力，试图将其中一些故事扎根于
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的有影响力的故事。
让我们做一个快速的思维实验。假设你有一台精巧的时间机器，并决定回到过去一个月。也许你需要躲避一张停车罚单，或者一次特别糟糕的咖喱，原因并不重要。在一个典型的故事中，你会在完全相同的位置出现，只是早了一个月。但是，你的时间机器（或你使用的任何设备/咒语/奇怪的外星实体）究竟是如何把你带到那个独特的物理位置的呢？
在地球表面，我们处于持续运动之中。地球的自转使我们在赤道附近以大约每小时1600公里的速度飞速旋转。地球以平均每小时11万公里的速度绕太阳公转。太阳目前相对于银河系中心以大约每小时82.8万公里的速度移动，而我们的星系本星系群正以相对于宇宙微波背景辐射大约每小时240万公里的速度在宇宙中飞驰。宇宙微波背景辐射提供了一种建立普遍认可的静止或运动度量的方法。但空间当然是在膨胀的，因此在非常大的尺度上，不能说任何物理物体相对于其他物体是真正静止的——它可能只是在所有方向上都同样不静止。
这让我们回到了我们的时间旅行实验。要回到1个月前，并在同一个地点出现——你最喜欢的咖啡店、你的餐厅、你的德罗宁汽车在主街上慢吞吞地行驶——你还必须移动相当大的物理距离。而且你必须非常精确地做到这一点。这就是空间问题。
让我们以地球绕太阳的运动为例。一个月的轨道运动相当于在一个大约7800万公里的弧线上移动。在同一时期，整个太阳系也将围绕我们的银河系移动大约6亿公里，而我们的整个星系本星系群将相对于宇宙微波背景辐射扫过大约17亿公里的空间。你不仅需要穿越这些距离，还需要将其精确到万亿分之一的程度。
换句话说：你的时间旅行设备必须非常擅长弄清楚你在宇宙中的位置，而不仅仅是时间。
现在我知道与虚构作品较真很傻。毕竟，谁会在乎呢？我们知道这一切都是为了娱乐和一点智力上的挑衅。但即使完全是假设性的，在这种情况下，也有一些真正有趣的事情需要考虑。
一方面，从科学角度思考如何在真实且非常动态的宇宙中实际处理坐标是很有趣的。你在此时此刻所处的位置在任何宇宙意义上都不是一个固定点。事实上，你在宇宙中遵循着一个相当复杂的轨迹，而且由于复杂的引力、机械相互作用和行为，这个轨迹可能不是完全可预测的。地球的自转在变化，它的轨道在非常长的时间尺度上也在微妙地变化，甚至我们的星系际运动也会随着其他星系和质量集中区随着时间的推移而靠近或远离而演变。
考虑到这可以为以下问题提供一个答案也很有趣：如果时间旅行真的被发明出来，为什么我们没有被来自未来的人拜访过（你知道，就在某些总统选举或其他关键时刻之前）。也许原因是没有人（曾经）解决空间问题，宇宙中到处都是迷失在恒星和星系之间的时间旅行者。