假设你能回到过去，找到你的祖父，而且是在他遇到你的祖母之前，也就是说，在他生下你的父亲之前，以及父亲生下你之前。请问：你能杀死你的祖父吗？这不是问你愿不愿意，或者伦理上的责任问题，而是非常单纯地问，这到底可不可能。因为如果你杀了你的祖父，就会导致你从未出生，也就不可能回到从前去杀他。
所以问题是：如果你返回从前，站在你的祖父面前，手里拿着枪，那会发生什么事？会有一个逻辑使你不可能扣下扳机吗？还是一旦你开了枪，就不只消灭了祖父，连自己也同时杀了？
自从电影《回到未来》（backtothefuture，1985年）问世，讨论时间的哲学就几乎没办法不想到时空旅行，而且有些物理学家，例如马利特（ronaldmallett，1945年—），认为时空旅行在原则上是可能的。这么说来，为时光旅行的哲学问题花点时间思考也是值得的，谁知道呢，也许几十年后，圣诞假期不只可以去马尔代夫，而是去中世纪了。
但是，时空旅行真的是可以不带谬误而想象的吗？至少“祖父谋杀悖论”显示不行：如果你能返回过去，你就能见到年轻时代的祖父，就能杀掉他，使得你的父亲跟你自己都不曾出生。但如果你不曾出生，那你也不可能从现在搭乘时光机返回过去，更不可能杀掉你的祖父。同样的理路适用于杀掉过去的父亲跟杀掉过去的自己：这三项行动都是不可能的，因为你将消灭的一项重大的事实，也是你这趟时空旅行之所以可能的前提：你将使自己不可能踏入时光机。
b时空旅行无法改变过去/b
就算时空旅行是可行的，你也不可能回到过去阻止自己的出生，但是你能造成其他改变吗？比如说，你能回到两天之前，在桌上留张字条给自己吗？字条上写着“google的股票将在次日大幅上涨。买个10张吧！”能的话就太好了。但是，如果在过去的你读到字条，也遵照了字条上的建议，那你在两天后就一定不会踏入时光机，去给两天前的自己送字条，以便告知google股票将会上涨了。因为你已经买了嘛。所以再一次地，你回到过去做了某件事，也因此阻止了你在现在踏进时光机并回到过去，不管怎么说，你就是真的已经做了这件事。
现在也许你会想：可是我至少可以回到过去，做一点极小的、没有任何后果的改变。可惜这也是不可能的。让我们假设，你回到两天之前，把一支铅笔的笔尖折断。那支笔虽然躺在你的桌上，但是平常你是既不看也不用的，铅笔就只是躺在那里而已。所以，假设你回到过去，偷偷地闯入你自己的住处，把那支铅笔的笔尖折断了。那在现在的这支铅笔会发生什么事？笔尖也会自己断掉吗？像有幽灵伸手来折一样？大概不会吧。因为铅笔尖不可以现在才断掉，而是必须两天前就断了，因为你可是回到了两天之前，在那个时候把铅笔尖给折了。
所以，这个世界不可以突然之间变成别的模样，而是必须早就变成别的样子了。然而这是不可能的，因为昨天笔尖还是好的，正因为如此，你才能回到过去把它给折了。所以看起来，就算回到过去，也是连一根头发都不能折弯的，因为如果折了的话，那根头发从那时起就是弯的了，然而情况并非如此。
假如你回到过去就只是看看，什么都不改变，这样可行吗？你能变成隐形人，回到十年以前，看自己每天都在做什么吗？这次的答案又是：不行。因为你到了过去之后，你这个人就有两个了。但这是不可能的，你只能有一个。这不是针对你，而是适用于一切事物上，就连铅笔也只能存在一次。虽然许多完全相同的铅笔可以同时存在，然而这一支并不等于另外一支，那只是同一款式有两支笔。然而不可能有两个东西存在，而这两个东西又是同一个东西。这是不可能的，唯一剩下的问题是：那你能不能回到你还不存在的过去里，而且你不造成任何改变？比如以隐形的方式在古罗马待一小时？问题在于，那你必须在出生之前就已经在古罗马了。所以你为什么还需要踏进时光机呢？你当时就在古罗马了呀！
俄国物理学家诺维科夫（igornowikow，1935年—）认为，时空旅行是可能的，不过物理法则会使得时空旅行者无法造成改变，如果这种改变会导致矛盾的话。小小的改变比如折断铅笔尖，诺维科夫认为是可能的，而较大的灾难，比如泰坦尼克号的沉没，则无法使之没有发生，毕竟那样的话，就没有必要进行时空旅行去让这件事不曾发生了。但是我们上面已经说明，诺维科夫弄错了，回到过去哪怕是折弯一根头发都是不可能的。
b平行时空可以改变未来/b
一些物理学家与哲学家相信，平行宇宙的假设使得返回过去的时空旅行甚至是杀死祖父都成为可能。因为你所返回的世界，严格来说是另外一个世界，不是你所来自的那个世界。光是你的在场就使之不同了。所以你返回的，不是你所在世界的过去，而是到了另外一个，即便跟你原来的世界非常相像的世界去，也就是一个“平行世界”。比如我们可以认定，你所返回的世界是另外一个、在时间轴上还没有像我们的世界走这么远的世界。若你想跳进1914年，那你就跳入一个才刚刚来到1914年的平行宇宙，这个宇宙还没有未来，所以你还可以依照你的意愿造成改变。但是你也能杀死你的祖父吗？乍看之下这似乎是可能的。你杀掉他，你也不会死，因为严格来说你并非他的孙子，毕竟你是进入了另外一个向度，跟你当前生活的那个向度没有任何关系。可是，那么你杀死的那位先生也就不是你的祖父，而是一个外观上跟你祖父年轻时完全相同的双胞胎，所以你还是不能杀死你的祖父。真讨厌！
所以看起来，时空旅行回到从前，会构成非常严酷的逻辑挑战。所以如果有一天你踏入时光机器，口袋里一定要放一本逻辑手册。你找不到更好的时空旅游指南了。
那时空旅行到未来又将如何呢？物理学认为，没有比这个更简单的了。根据爱因斯坦的广义相对论，前往未来的时空旅行不但可能，而且甚至已经发生过。这需要一点解释，爱因斯坦认为当我们移动速度较快时，或者当我们位于重力中心附近时，时间的行进也会比较快。听起来难以置信，但是如果你让原子钟进行高速运动，它真的会走得比较慢，有人用两个原子钟做过实验：一个放在飞机上绕地球一周，另一个放在原地地表上。飞机回来之后，地表上的钟显示的时间比飞机的钟更晚一些。所以这个绕地球一周的钟，不只做了空间的旅行，也做了一场时间旅行，也就是跳进了未来，即便距离还不是很远。
如果一个人能以接近光速的速度移动，他的时间跟地表上的时间比起来，就会变得极端缓慢。他若行进一分钟，在同一时间里，地球上会经过好几年。所以当他回来时，会看到朋友们老了好几岁。这种现象被称为时间膨胀，也就是说时间拖长了。一分钟长的时间突然需要十年才走完，进行时空旅行也是靠这个机制。你踏进时光机器，等一分钟，走出来，一看，几百年已经过去了。所以前往未来的时空旅行至少理论上不是问题。
有些人愿意让人把他们的身体冰冻起来，期望未来有人能让他们重新活过来。如果成功的话，那么这些“冷冻人”（kryoniker：来自古希腊文的“冰霜kryon”）就完成了类似时空旅行的事。若是可能，他们将在两百年后从冰冻中醒来，完全感觉不到时间的流逝，他们的身体将一点也没变老。
不过往未来的时空旅行还有更简单的办法，你一定经历过：当你无聊的时候，时间过得特别慢。相反地，当你做的事很有趣、完全沉浸到活动里的时候，时间过得特别快，你感觉过了没有多久，但是结束时，你突然发现已经过了好几个小时。你这样也算是做了一个小小的、往未来的时空旅行。此外你还拥有更多对过去的记忆，因为强烈的体验，比起无聊的生活片段，在事后会让我们感觉更长久也更丰富。所以你可以把生活过得充实一些，如此就不必漫长地等待未来，而且还拥有更多值得回忆的过去！