一直以來，科學家致力於尋找時間旅行和平行時空的證據。在科幻小說和電影中，也經常出現時間旅行和平行時空的情節，按照目前的物理學理論，時間旅行不可能出現，但並不代表理論也被堵死。

哥德爾宇宙

1949年，著名的邏輯學家哥德爾在廣義相對論中發現，利用封閉類時曲線可以實現時間旅行。這個發現讓他名聲大震，人們除了對愛因斯坦表示更加驚訝外，還把這個時空命名為哥德爾宇宙，連愛因斯坦都不知道自己竟然能推出這個結論。

這能說明一個問題，方程式不是愛因斯坦想出來，而是我們這個宇宙中本身就有的，愛因斯坦只不過是個發現者。方程式中解出的東西超出了愛因斯坦的想像，這也提出了一種可能：我們的宇宙允許時間旅行。1949年發現這個時間旅行的可能證據後，半個世紀內無數科學家都在尋找下一個證據，遺憾的是沒有找到。

時間可以倒退

加州理工和麻省理工學院科學家小組發現了一種宇宙模型，可以讓時間的箭頭向相反方向流動。麻省理工的阿蘭‧古思博士使用熵作為模型基礎，發現在哥德爾宇宙和平行宇宙中，時間可以倒退，尤其是在平行宇宙中，幾乎所有的宇宙都有一個明顯的時間箭頭，沿著時間箭頭代表著遞增。但是在平行宇宙中，遞增出現了減少，意味著無序度也降低，宇宙恢復到原來的模樣，時間往後倒退了。這個發現是關於時間倒退的證據，或許愛因斯坦的相對論為我們打開了宇宙的一扇大門。

關於時間旅行

時間旅行或稱時空旅行、時光旅行或穿越時空等，泛指人或物體由某一時間點移至另一時間點，類似在空間中的移動。所有事物都順著時間一分一秒地自然前進，因此這裡的時間旅行單指違反這種自然時間變化的方式：前往未來，或是回到過去。這在哲學和虛構作品中是廣為人知的概念。時間旅行通常藉著存在於假想中的時間機器進行，這概念因1895年H·G·威爾斯的小說《時間機器》而普及起來。

根據目前的物理學，無法確定是否可能進行回溯時間旅行（回到過去）；而在狹義相對論和廣義相對論的架構下，朝向未來的時間旅行已被透徹了解，且是經過大量觀測的現象。然而，現今的科技無法讓一物相對於另一物的時間超越或延遲超過幾毫秒。至於回溯的時間旅行，找到允許這件事的廣義相對論解不是不可能，但符合該解的條件可能在物理上無法達成。理論物理學對時空旅行的支援非常有限，通常只牽涉到量子力學或蟲洞。

平行宇宙和多重宇宙論

多重宇宙論，或者叫多元宇宙論，指的是一種在物理學裡尚未證實的假說。在我們的宇宙之外，很可能還存在著其他的宇宙，而這些宇宙是宇宙的可能狀態的一種反應，這些宇宙可能其基本物理常數和我們所認知的宇宙相同，也可能不同。多重宇宙這個名詞是由美國哲學家與心理學家威廉·詹姆士在1895年所提出的。

平行宇宙經常被用以說明：一個事件不同的過程或一個不同的決定的後續發展是存在於不同的平行宇宙中的；這個理論也常被用於解釋其他的一些詭論，像關於時間旅行的一些詭論，像"一顆球落入時光隧道，回到過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道"，解決此詭論除了假設時間旅行是不可能外，也可以以平行宇宙作解釋，而根據平行宇宙理論，這顆球撞上自己和沒有撞上自己是兩個不同的平行宇宙。

在近代這個理論已經激起大量科學、哲學和神學的問題，而科幻小說亦喜歡將平行宇宙的概念用於其中。

人類在幾億年後的未來世界有機率開啟一個通往平行宇宙的通道，以此避免因宇宙的死亡而造成的人類的絕對滅絕。但這種說法產生了一個新問題：假若平行宇宙可以開啟一個通道，那麼必然已有足夠高的文明能夠做到這件事，並且從它們的宇宙來到我們的宇宙，而這類文明往往可以快速佔據許多宇宙區域，因此我們應該可以觀察得到它們行動的證據。

更加激進的說法是，如果足夠高的文明逃離其本來的宇宙，出於統治目的，那麼任何生命就不會存在於我們這個宇宙，而這與人類在宇宙裡的平靜生存事實不符。