2015年9月，美國宇航員根納迪·帕達卡結束了它的第六次空間飛行。在六次太空任務中，他累計飛行了879天，打破了當時的世界紀錄。在這大約2.5年的繞地球高速執行的旅程中，他經歷了愛因斯坦的相對論，當他回到地球的時候，他穿越到了未來，地球表面的時鐘比他快了0.25秒。
儘管我們還沒辦法制造出像科幻作品中的那種時間機器，但物理學家知道時間機器確實存在，速度和引力是關鍵。
相對論時間膨脹在20世紀之前，時間被認為是絕對的。愛因斯坦在1905年發表狹義相對論的時候，把時間和速度聯絡在了一起。1915年，愛因斯坦又發展了廣義相對論，把引力和時間也聯絡了起來。1971年，四個銫原子鐘在地球軌道上飛行，科學家將它們與地表上的鐘進行了比較，證實了相對論時間膨脹的正確性。
如果沒有相對論，那麼我們的衛星導航將無法使用。衛星在地球軌道上飛行，它的速度比地球快，根據狹義相對論它時間過得較慢；而軌道上的引力又比地球小，根據廣義相對論它的時間又更快。加入這些修正項使衛星上的原子鐘與地球同步，我們的導航結果就會變得精確。
亞原子時間機器時間旅行不僅是可能的，而且它已經發生了。在亞原子層面上，時間機器的一個例子就是對撞機，它通常會將亞原子粒子傳送到未來。
粒子對撞機能夠把質子加速到光速的99%，相對於靜止的人類觀察者來說，此時質子的時間流逝速度要慢6900倍。從這個觀點來看，我們一直在向未來發射亞原子粒子。
同樣的道理，如果人類想要訪問1000年後的地球，那麼我們要做的就是登上一艘99.5%光速的飛船，然後往返距離我們500光年的星球。在這麼高的速度下，你經歷的時間大約是你吃一頓餐的時間，但是地球卻過了1000年。不過，這還只是在理論中，因為我們造不出這麼快的飛船。
穿越回過去的困難根據愛因斯坦的理論，我們只能去往未來，但是不能回到過去。雖然時光倒流是一種更令人興奮的概念，但它可能把我們帶入某種未知的未來。
回到過去也會產生很多悖論，最著名的當屬外祖母悖論。當你回到過去的時候，在你母親出生之前你不小心殺了外祖母，這就導致你的母親無法出生，你也就無法出生，那麼到底是誰殺了外祖母？
解答這種問題是很困難的，我們常常會把自己繞進自己的邏輯之中。有一些人嘗試給出這個問題的答案：我們回到的是另一個平行宇宙的過去，而不是自身宇宙；還有人從數學上給出有因果關係的事件是不能時光倒流的。不管如何，這些都還只是理論而已。