本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
現在是北半球的夏季，思緒偶爾會從純粹的科學領域飄開。以時間旅行的概念為例。據我們所知，在宏觀物理尺度上，唯一可行的時間旅行是前往未來。你可以坐等，也可以高速飛馳，利用相對論性時間膨脹來改變你體驗的時間流逝，使其與周圍宇宙的時間流逝不同。著名的雙生子悖論（這並非真正的悖論，因為它完全合理）提供了一個例子，說明如何實現前往未來，同時體驗更少的時間流逝（關鍵在於慣性參考系的改變）。
但是，回到過去，或瞬間旅行到任何選定的時間點，目前仍屬於幻想的範疇。而且在這方面有很多非常精彩的幻想作品。從H.G.威爾斯到《回到未來》，以及無數其他故事和電影，從《神秘博士》到《星際迷航》再到布魯斯·威利斯。
儘管人們做出了英勇的努力，試圖將其中一些故事紮根於
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讓我們做一個快速的思維實驗。假設你有一臺精巧的時間機器，並決定回到過去一個月。也許你需要躲避一張停車罰單，或者一次特別糟糕的咖哩，原因並不重要。在一個典型的故事中，你會在完全相同的位置出現，只是早了一個月。但是，你的時間機器（或你使用的任何裝置/咒語/奇怪的外星實體）究竟是如何把你帶到那個獨特的物理位置的呢？
在地球表面，我們處於持續運動之中。地球的自轉使我們在赤道附近以大約每小時1600公里的速度飛速旋轉。地球以平均每小時11萬公里的速度繞太陽公轉。太陽目前相對於銀河系中心以大約每小時82.8萬公里的速度移動，而我們的星系本星系群正以相對於宇宙微波背景輻射大約每小時240萬公里的速度在宇宙中飛馳。宇宙微波背景輻射提供了一種建立普遍認可的靜止或運動度量的方法。但空間當然是在膨脹的，因此在非常大的尺度上，不能說任何物理物體相對於其他物體是真正靜止的——它可能只是在所有方向上都同樣不靜止。
這讓我們回到了我們的時間旅行實驗。要回到1個月前，並在同一個地點出現——你最喜歡的咖啡店、你的餐廳、你的德羅寧汽車在主街上慢吞吞地行駛——你還必須移動相當大的物理距離。而且你必須非常精確地做到這一點。這就是空間問題。
讓我們以地球繞太陽的運動為例。一個月的軌道運動相當於在一個大約7800萬公里的弧線上移動。在同一時期，整個太陽系也將圍繞我們的銀河系移動大約6億公里，而我們的整個星系本星系群將相對於宇宙微波背景輻射掃過大約17億公里的空間。你不僅需要穿越這些距離，還需要將其精確到萬億分之一的程度。
換句話說：你的時間旅行裝置必須非常擅長弄清楚你在宇宙中的位置，而不僅僅是時間。
現在我知道與虛構作品較真很傻。畢竟，誰會在乎呢？我們知道這一切都是為了娛樂和一點智力上的挑釁。但即使完全是假設性的，在這種情況下，也有一些真正有趣的事情需要考慮。
一方面，從科學角度思考如何在真實且非常動態的宇宙中實際處理座標是很有趣的。你在此時此刻所處的位置在任何宇宙意義上都不是一個固定點。事實上，你在宇宙中遵循著一個相當複雜的軌跡，而且由於複雜的引力、機械相互作用和行為，這個軌跡可能不是完全可預測的。地球的自轉在變化，它的軌道在非常長的時間尺度上也在微妙地變化，甚至我們的星系際運動也會隨著其他星系和質量集中區隨著時間的推移而靠近或遠離而演變。
考慮到這可以為以下問題提供一個答案也很有趣：如果時間旅行真的被髮明出來，為什麼我們沒有被來自未來的人拜訪過（你知道，就在某些總統選舉或其他關鍵時刻之前）。也許原因是沒有人（曾經）解決空間問題，宇宙中到處都是迷失在恆星和星系之間的時間旅行者。