Dlm Film Back To The Future Bagian II, tanggal 21 Oktober, 2015, merupakan hari dmna Doc & Marty tiba dari masa indah tahun 1985. Mereka disambut oleh masa yg penuh dgn mobil terbang, hoverboards & sepatu yg bisa mengikat sendiri.

Dlm film tersebut, membuat perjalanan dari tahun 1985 ke 2015 ialah mudah. Banyak dari kita mengambil jalan panjang, bepergian scr normal 1 detik per detik melalui waktu. Tapi kita tahu bhwa dimungkinkan utk melakukan perjalanan dlm waktu yg lbih singkat. Sifat penting dari relativitas khusus merupakan dilatasi waktu, di mana suatu benda bergerak dgn kecepatan relatif terhadap Kamu akan mengalami waktu lbih lambat. Kita melihat efek ini di akselerator partikel, di mana partikel-partikel yg tdk stabil yg bergerak dgn kecepatan sangat tinggi akan meluruh lbih lambat daridi peluruhan partikel-partikel yg diam relatif terhadap kita.

Menggunakan dilatasi waktu, jikalau kita bisa pergi dari Bumi di kecepatan yg sangat tinggi (mendekati kecepatan cahaya) & kembali 30 tahun kmudian, maka perjalanan kita bisa jadi cuma menghabiskan waktu bbrapa bln, sementara puluhan tahun telah berlalu di Bumi. Meskipun daya yg diperlukan utk perjalanan tersebut merupakan jauh melampaui total produksi energi di Bumi, tapi itu dimungkinkan dlm hukum fisika yg kita kenal. Singkatnya bepergian ke masa depan dapat dilakukan dgn relatif mudah. (Ingat kisah Ashabul Kahfi yg maju dlm waktu dgn cepat)

Ketika kita berbicara ttg mesin waktu, bagaimanapun, berarti jga bhwa kita dapat melakukan perjalanan mundur dlm waktu. Kita ingin dapat mengunjungi saat-saat penting dlm sejarah, menonton dinosaurus berjalan bumi, ato sengaja mencegah ibu kita berpacaran dgn ayah kita. Meskipun itu sebagian besar hanyalah seperangkat plot yg menyenangkan utk dibuat film, perjalanan waktu telah dipelajari oleh fisikawan dgn rinci. Blm tentu dgn tujuan membangun mesin kaya itu, melainkan utk mengeksplorasi kemungkinan-kemungkinan teoritis dari relativitas umum. Apa yg fisikawan temukan ialah bhwa perjalanan mundur dlm waktu sangatlah sulit, tapi setidaknya, blm tentu mustahil.

Dlm fisika, mesin waktu dikenal sbg Closed Timelike Curve (CTC) ato kurva kaya-waktu tertutup. Benda bergerak melalui ruang & waktu, tetapi tdk pernah dapat melakukan perjalanan melalui ruang lbih cepat dari cahaya. Setiap path (jalan) melalui ruang-waktu yg mematuhi aturan ini dikenal selaku kurva timelike. Misalnya kurva timelike bisa entah bagaimana loop kembali di dirinya sendiri (misalnya saat kita menemui masa muda diri kita sendiri) itu akan menjadi kurva timelike tertutup (CTC), karenanya menjadi mesin waktu.

Ternyata CTC-CTC dimungkinkan dlm relativitas umum. Di tahun 1949 Kurt Gödel menemukan solusi utk persamaan Einstein dgn CTCs. Ini menggambarkan alam semesta yg diputar, & putaran itu menyebabkan bbrapa garis waktu ato timeline membuat loop kembali di diri mereka sendiri. Sementara semesta Gödel merupakan solusi matematika utk relativitas umum, itu bukan fisis. Alam semesta yg sbnrnya tdk berputar dgn cara Model Gödel berputar. Tapi Gödel menunjukkan bhwa CTCs setidaknya scr teoritis bisa jadi dlm relativitas, & sehingga solusi-solusi lainnya kmudian dieksplorasi.

Kita sekarang tahu bhwa apa pun yg memungkinkan perjalanan lbih cepat dari cahaya dapat digunakan utk menciptakan mesin waktu. Andaikata kita memiliki warp drive, maka kita bisa memakai dilatasi waktu & warp utk membuat CTC. Hal yg sama berlaku utk lubang cacing yg memungkinkan kita utk membuat cara pintas melintasi jarak kosmik. Sejauh yg kita tahu saat ini, tak satu pun dari keduanya eksis, & tampaknya batas kecepatan cahaya jga merupakan aturan melawan perjalanan waktu.
Lubang cacing & warp drive yg dapat digunakan utk membuat mesin waktu.

Tetapi bahkan bila kita asumsikan bhwa perjalanan waktu entah bagaimana dimungkinkan scr fisik, ada jga masalah metafisik dgn perjalanan waktu. Yg paling terkenal ialah apa yg disebut selaku paradoks kakek. Ini prtama kali diusulkan oleh penulis fiksi ilmiah Nathaniel Schachner di tahun 1933, & disinggung dlm seri film Back To The Future. Paradoks Shachner ini menceritakan pelancong waktu yg kembali ke masa lalu dgn niat membunuh kakeknya sblm kakeknya menikah & memiliki anak. Krna perbuatan ini akan mencegah lahirnya sang pelancong waktu itu sendiri, maka ia harus tdk bisa membunuh kakeknya, disitulah paradoksnya. Di Back To The Future, Marty sengaja mencegah orang tuanya utk pergi ke pesta dansa sekolah, sehingga menempatkan eksistensinya nya dlm bahaya.
Dalam pesta dansa orang tuanya, Marty menyanyikan suatu lagu yg di masa itu blm tercipta

Menariknya, paradoks kakek mudah diselesaikan dlm relativitas umum melalui apa yg dikenal selaku Prinsip Konsistensi Diri Novikov. Andaikan kita berasumsi bhwa (entah bagaimana) CTCs ialah bisa jadi, maka prinsip Novikov mengharuskan loop waktu tersebut memiliki konsistensi diri. Jadi bila kita bisa melakukan perjalanan kembali ke masalalu dlm upaya utk membunuh kakek, maka cuma akan berakhir dgn melukai dirinya. Dia dilarikan ke rumah sakit, di mana dokter yg merawatnya ternyata ialah calon nenek kita. Perjalanan waktu yg kita lakukan menyebabkan mereka utk bertemu, & karenanya kita lahir, jadi akan tetap konsisten. Menurut prinsip Novikov, scr fisis tidaklah bisa jadi utk membuat suatu paradoks. Pendekatan konsistensi diri ini digambarkan dlm film perjalanan waktu tahun 80an lainnya yg berjudul Bill & Ted Excellent Adventure.

Film Back to the Future memakai take yg berbeda di perjalanan waktu, merupakan bepergian kembali ke masa lalu akan menelurkan timeline-timeline baru. Meskipun Marty mempertemukan kembali orang tuanya di akhir film prtama, ada perbedaan kecil ketika ia kembali ke tahun 1985. Di sequel berikutnya diceritakan berbagai timeline terbentuk. Ini mengacu di apa yg dikenal sbg model banyak dunia (many worlds model).
Timeline-timeline yg terbentuk dlm film Back to the Future

Dalam teori kuantum, pengukuran objek kuantum mengarah ke hasil yg probabilistik. Tdk kaya yg terlihat dlm fisika Newton dgn sebab & akibat yg deterministik, teori kuantum cuma dapat memberi kita kemungkinan hasil tertentu. Dalam upaya utk membawa determinisme utk pengukuran kuantum, Hugh Everett mengusulkan interprestasi "keadaan relatif" teori kuantum di tahun 1957. Dalam interpretasi ini, semua kemungkinan hasil dari pengukuran kuantum tersedia, tetapi tindakan pengukuran menyebabkan hasil utk terpisah dari satu sama lain . Di dasarnya, pengukuran kuantum menyebabkan alam semesta utk menjadi alam semesta alam semesta yg terpisah, masing-masing dgn hasil yg berbeda.

Meskipun model Everett tdk sesederhana itu, gagasan bhwa peristiwa-peristiwa ato pilihan-pilihan dapat membagi alam semesta telah menjadi kiasan populer dlm fiksi ilmiah. Ide perjalanan waktu antara dunia-dunia paralel tdk terganggu dgn paradoks perjalanan waktu alam semesta tunggal, tetapi bergantung di interpretasi longgar dari model yg blm terbukti.

Karena tantangan-tantangan & paradoks-paradoks di perjalanan mundur dlm waktu, kebanyakan fisikawan tdk berpikir bhwa perjalanan waktu itu bisa jadi. Semua masalah metafisik akan hilang andaikan mesin waktu bukanlah fisikal, & dlm fisika biasanya jawaban yg paling sederhana ialah yg benar. Jadi bisa jadi kita harus fokus di hal-hal yg, meskipun sepertinya tdk bisa jadi, namun pada prinsipnya bisa jadi scr fisik. Misalnya seperti ... Timnas Indonesia memenangkan Piala Dunia