根据爱因斯坦的相对论，就像三个空间维度那样，时间被认为是第四个维度，它们共同构成了我们所生活的四维时空。在三维空间中，我们可以沿着任意维度前进和后退，完全不受限制。那么，在时间维度上，我们是否也能够向前和向后自由穿越呢？
作为《时间简史》这本科普著作的作者，霍金在生前对“时间”进行过一系列的研究。霍金认为，在一维的时间上穿越是可行的，不会违背目前所知的物理学理论。只是时间穿越是有方向性的，只能朝着未来，而无法倒过来。
之所以时间只能向未来穿越，是因为逆转时间会打破因果关系。有因才有果，原因必然是发生在结果之前，这个顺序是无法颠倒的，时间只能正向流逝。