穿越時空是指從一個空間里通過某種方式轉移到另外一個時間段不同的空間，也就是說切換了一下時間軸。這是一個腦洞大開、充滿想象力的概念，英國著名理論物理學家斯蒂芬·霍金生前曾專門發表文章稱，穿越時空的時間旅行在理論上是行得通的，人類可以打開回到過去的大門，找到通往未來的捷徑。
那么，如何才能實現這個看似天方夜譚的時間旅行呢？
霍金強調，人類首先應該接納“時間”作為第四維的觀念。一維是線，二維是面，三維是靜態空間，四維是動態空間。四維空間是在空間的架構上比普通的三維空間的長、寬、高三條軸外又多了一條時間軸，而這條時間軸是一條虛數值的軸。
霍金舉例說明：當一個人開車的時候，向前行進和向后倒車屬于第一維，向左轉彎和向右轉彎屬于第二維，在山路上爬坡和下坡屬于第三維，那么時間就屬于第四維。關鍵是我們如何才能找到在第四維前行和后退的路徑！
這個問題難不倒理論物理學家，他們為人類的時間旅行提供了三種方式：超過光速用速度的極致進行時間旅行、利用蟲洞進行時間旅行、利用光進行時間旅行。
第一種方式超越光速進行時間旅行，上來就面臨著一個世紀難題，即愛因斯坦提出的光速極限論，宇宙中沒有任何速度能夠超越光速。
不過，霍金曾經提出，人類可以繞過速度，在引力的旋渦中向下延伸，從而在多維空間中獲得加速，這樣就能擺脫速度極限的難題了。
第二種方式利用蟲洞進行時間旅行，是由愛因斯坦和納森·羅森首先提出的。蟲洞是連接兩個遙遠時空的空間隧道，就像是大海里面的漩渦，是無處不在但轉瞬即逝的。透過蟲洞，人類可以做瞬時的空間轉移或者做時間旅行。
目前，很多科學家都相信，蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道，所以也叫"灰道"。
第三種方式利用光進行時間旅行，是英國數學物理學家彭羅斯提出的。彭羅斯提出，人類可以使用旋轉的光柱扭曲時空，從而達到時間旅行的效果。
對于這三種方式，霍金曾發出警告，它們不一定都是可行的，尤其是使用光柱扭曲時空這種方式，最好不要輕易嘗試，因為它可能會產生超強的引力波信號，能夠扭曲時空必然需要極大的能量，而這些能量爆炸產生的威力足以毀滅整個地球。
退一步講，即便是這三種方式都可行，人類也不一定能夠如愿。正如霍金所說：“人可以穿越未來，但不可以穿越過去！”這又是為什么呢？
因為人類如果能夠通過時間旅行回到過去，就會面臨一個無法解決的難題：祖父悖論。
祖父悖論，又稱外祖母悖論，是法國著名科幻小說作家赫內·巴赫札維勒在他的小說《不小心的旅行者》中提出來的。
他設想的場景是這樣的：如果一個人真的回到過去，在自己的父親出生前就把自己的祖父母。此舉會產生一個互相矛盾的情況：你回到過去了你年輕的祖父，祖父了就沒有父親，沒有父親也就不會有你，那么是誰了你的祖父呢？
這個著名的悖論難倒了無數物理學者，只要這個悖論得不到完美的回答，人類通過時間旅行穿越到過去就注定無法實現。
面對物理學中的難題，有時候換個角度比直接推論更有效。如果把“祖父悖論”與“平行宇宙”聯系起來，那么這個難題就會迎刃而解！
平行宇宙是指從某個宇宙中分離出來，與原宇宙平行存在著的既相似又不同的其他宇宙。在平行宇宙中，既有和我們的宇宙以相同的條件誕生的宇宙，也有和人類居住的星球相同的、或是具有相同歷史的行星，甚至是和人類完全相同的人。
但與此同時，在這些不同的宇宙中，萬事萬物的發展都會面臨著不同的結局：在我們的宇宙中早已滅絕的恐龍，在另一個宇宙中可能還在統治著地球。
我們也可以把平行宇宙想象成在同一條鐵路線上疾馳的若干列火車，它們有可能處于同一時間體系，但空間體系不同，在軌道分叉的地方，一列火車駛向了左側軌道，一列火車駛向了右側軌道，還有一列火車駛向了正前方軌道。而每一列火車上都有一個不同的“你”，被火車載著駛往不同的目的地。
在量子物理學中，平行宇宙也可以這樣理解：對于每一個看似隨機的事件來說，只要它的可能不是零，它所有可能的情形都會在不同的平行世界中發生，從而造成歷史的分支。
接下來，我們用平行宇宙的理論來回答“祖父悖論”這個難題。假設世界是由無數個平行宇宙組成的，當你穿越到過去你的祖父母時，你的其實是另外一個宇宙的人（或者你的這個舉動也可以創造出一個新的平行宇宙），而你的“祖父”或“祖母”的只會使他那個平行宇宙的你不再存在，而這個平行宇宙的你仍安然無恙。
