穿越时空是指从一个空间里通过某种方式转移到另外一个时间段不同的空间，也就是说切换了一下时间轴。这是一个脑洞大开、充满想象力的概念，英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金生前曾专门发表文章称，穿越时空的时间旅行在理论上是行得通的，人类可以打开回到过去的大门，找到通往未来的捷径。
那么，如何才能实现这个看似天方夜谭的时间旅行呢？
霍金强调，人类首先应该接纳“时间”作为第四维的观念。一维是线，二维是面，三维是静态空间，四维是动态空间。四维空间是在空间的架构上比普通的三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴，而这条时间轴是一条虚数值的轴。
霍金举例说明：当一个人开车的时候，向前行进和向后倒车属于第一维，向左转弯和向右转弯属于第二维，在山路上爬坡和下坡属于第三维，那么时间就属于第四维。关键是我们如何才能找到在第四维前行和后退的路径！
这个问题难不倒理论物理学家，他们为人类的时间旅行提供了三种方式：超过光速用速度的极致进行时间旅行、利用虫洞进行时间旅行、利用光进行时间旅行。
第一种方式超越光速进行时间旅行，上来就面临着一个世纪难题，即爱因斯坦提出的光速极限论，宇宙中没有任何速度能够超越光速。
不过，霍金曾经提出，人类可以绕过速度，在引力的旋涡中向下延伸，从而在多维空间中获得加速，这样就能摆脱速度极限的难题了。
第二种方式利用虫洞进行时间旅行，是由爱因斯坦和纳森·罗森首先提出的。虫洞是连接两个遥远时空的空间隧道，就像是大海里面的漩涡，是无处不在但转瞬即逝的。透过虫洞，人类可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。
目前，很多科学家都相信，虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，所以也叫"灰道"。
第三种方式利用光进行时间旅行，是英国数学物理学家彭罗斯提出的。彭罗斯提出，人类可以使用旋转的光柱扭曲时空，从而达到时间旅行的效果。
对于这三种方式，霍金曾发出警告，它们不一定都是可行的，尤其是使用光柱扭曲时空这种方式，最好不要轻易尝试，因为它可能会产生超强的引力波信号，能够扭曲时空必然需要极大的能量，而这些能量爆炸产生的威力足以毁灭整个地球。
退一步讲，即便是这三种方式都可行，人类也不一定能够如愿。正如霍金所说：“人可以穿越未来，但不可以穿越过去！”这又是为什么呢？
因为人类如果能够通过时间旅行回到过去，就会面临一个无法解决的难题：祖父悖论。
祖父悖论，又称外祖母悖论，是法国著名科幻小说作家赫内·巴赫札维勒在他的小说《不小心的旅行者》中提出来的。
他设想的场景是这样的：如果一个人真的回到过去，在自己的父亲出生前就把自己的祖父母。此举会产生一个互相矛盾的情况：你回到过去了你年轻的祖父，祖父了就没有父亲，没有父亲也就不会有你，那么是谁了你的祖父呢？
这个著名的悖论难倒了无数物理学者，只要这个悖论得不到完美的回答，人类通过时间旅行穿越到过去就注定无法实现。
面对物理学中的难题，有时候换个角度比直接推论更有效。如果把“祖父悖论”与“平行宇宙”联系起来，那么这个难题就会迎刃而解！
平行宇宙是指从某个宇宙中分离出来，与原宇宙平行存在着的既相似又不同的其他宇宙。在平行宇宙中，既有和我们的宇宙以相同的条件诞生的宇宙，也有和人类居住的星球相同的、或是具有相同历史的行星，甚至是和人类完全相同的人。
但与此同时，在这些不同的宇宙中，万事万物的发展都会面临着不同的结局：在我们的宇宙中早已灭绝的恐龙，在另一个宇宙中可能还在统治着地球。
我们也可以把平行宇宙想象成在同一条铁路线上疾驰的若干列火车，它们有可能处于同一时间体系，但空间体系不同，在轨道分叉的地方，一列火车驶向了左侧轨道，一列火车驶向了右侧轨道，还有一列火车驶向了正前方轨道。而每一列火车上都有一个不同的“你”，被火车载着驶往不同的目的地。
在量子物理学中，平行宇宙也可以这样理解：对于每一个看似随机的事件来说，只要它的可能不是零，它所有可能的情形都会在不同的平行世界中发生，从而造成历史的分支。
接下来，我们用平行宇宙的理论来回答“祖父悖论”这个难题。假设世界是由无数个平行宇宙组成的，当你穿越到过去你的祖父母时，你的其实是另外一个宇宙的人（或者你的这个举动也可以创造出一个新的平行宇宙），而你的“祖父”或“祖母”的只会使他那个平行宇宙的你不再存在，而这个平行宇宙的你仍安然无恙。
