بی‌تردید «دکتر هو» یکی از معروف‌ترین داستان‌ها درباره سفر در زمان است. در کنار ماشین زمان و سفر به آینده، در این داستان، وسوسه‌ها و پارادوکس‌های بازدید از گذشته نیز مورد بررسی قرار گرفته است.
اما در دنیای واقعی اوضاع به گونه‌ای دیگر است. تا به امروز هیچ‌کس موفق به ساخت یک ماشین زمان برای سفر در گذشته نشده و بازدید از آینده نیز تئوری‌هایی وجود دارد که اگرچه این‌کار را عملی‌تر جلوه می‌دهد اما باز هم چالشی بزرگ برای بشریت محسوب می‌شود.
فیزیک دانان مشهوری که در این زمینه به تحقیق پرداخته‌اند نظیر ولاتکو ودرال با اشاره به نظریه نسبیت آلبرت اینشتین که توصیفی از فضا، زمان، جرم و گرانش را ارائه می‌کند و مثال او در مورد دوقلوهای همسان که یکی از آن‌ها فضانورد می‌شود و با سرعتی نزدیک به سرعت نور در فضا می‌چرخد و دیگری روی زمین باقی می‌ماند به تایید سفر به آینده پرداخته‌اند. طبق قانون نسبیت اینشتین، فرد فضانورد، کندتر از دوقلوی زمینی خود پیر می‌شود. با اتکا به همین فرضیه، سفر به آینده دست یافتنی و سفر به گذشته بسیار دشوار یا کاملا غیر ممکن خواهد شد.
نسبیت بدین معناست که سفر به آینده ممکن است. برای این کار حتی به یک ماشین زمان هم نیاز نیست و لازم نیست که با سرعتی نزدیک به سرعت نور سفر کنیم و یا زمانی را در یک میدان گرانشی شدید بگذرانیم.
از سوی دیگر، عقب رفتن در زمان، به مراتب سخت‌تر از این‌هاست. باراک شوشانی، فیزیک‌دان نظری دانشگاه براک کانادا می‌گوید: «این شاید ممکن و شاید هم غیرممکن باشد. آنچه ما در حال حاضر در اختیار داریم، تنها دانشی ناکافی و احتمالا نظریه‌های ناپخته هستند.»
بخش عمده‌ای از بحث سفر در زمان بر پایه نسبیت مطرح می‌شود. در شرایطی که نسبیت، رفتار اجرام بزرگی مثل انسان‌ها و کهکشان‌ها را توصیف می‌کند، مبحث مکانیک کوانتومی به توصیف اجرام بسیار کوچک، یعنی اجرامی کوچکتر از اتم، مثل الکترون‌ها و فوتون‌ها می‌پردازد. در این مقیاس‌های کوچکتر از اتم، فیزیک به گونه‌ای وارد عمل می‌شود که شهود ما را مخدوش می‌کند.
آدلام می‌گوید:«شما به نوعی، سیگنالی را به گذشته ارسال می‌کنید ولی تنها با از بین بردن تمام سوابق چیزهایی که در گذشته اتفاق افتاده است. شما نمی‌توانید از آن استفاده عملی کنید؛ چرا که لزوما باید سوابق به دست آمده در گذشته را از بین برده و این سیگنال را ارسال کنید.»
با درک کنونی ما از کیهان، ما به طور بالقوه می‌توانیم به آینده سفر کنیم؛ اما درباره احتمال سفر به گذشته، احتمالا با یک «نه» قاطع روبرو می‌شویم.
تنها خلاء باقیمانده این است که تئوری‌هایی که این ماجرا براساس آن‌ها استوار هستند، ناقص باشند. نسبیت و مکانیک کوانتومی برای جنبه‌های خاصی از کیهان بسیار خوب عمل می‌کنند، اما با هم سازگار نیستند. این نشان می‌دهد که ما به یک نظریه عمیق‌تر نیاز داریم تا این دو تئوری را با هم متحد کند؛ اما به رغم چندین دهه تلاش، هنوز به چنین نظریه‌ای نرسیده‌ایم.