Il viaggio nel tempo verso il passato, invece, rappresenta un ambito teorico completamente diverso. Scrittori di fantascienza e scienziati hanno esplorato diverse possibilità per rendere questo concetto compatibile con le leggi fisiche attualmente conosciute.
Una delle teorie proposte si basa sulle equazioni di campo di Einstein, che descrivono la curvatura dello spaziotempo causata da massa ed energia. Una conseguenza di queste teorie è la possibilità di curve temporali chiuse, dove lo spaziotempo è talmente distorto, sia naturalmente sia artificialmente, che un oggetto o un osservatore che lo percorra potrebbe ritornare al proprio punto di partenza.
Un esempio teorico di curva temporale naturale è il wormhole, un concetto permesso dalla relatività generale che connetterebbe due regioni separate dello spazio e/o del tempo. È stato suggerito che un buco nero potrebbe essere collegato a un buco bianco speculare attraverso un wormhole. Tuttavia, i wormhole non sono mai stati osservati e la loro stabilità rimane un argomento di dibattito tra i fisici.
Un’altra proposta per una macchina del tempo basata su curve temporali chiuse è il cilindro di Tipler, o macchina del tempo di Tipler, introdotto per la prima volta nel 1923 e reso popolare da un articolo del 1974 del fisico Frank Tipler.
Il principio di base del cilindro di Tipler consiste nell’utilizzare un cilindro estremamente lungo e denso, con una massa almeno dieci volte superiore a quella del Sole, e farlo ruotare a velocità incredibilmente elevate, dell’ordine di miliardi di giri al secondo. Oltre a questi requisiti, sarebbe necessario avvicinarsi al cilindro senza essere distrutti dalla sua intensa forza gravitazionale e attraversarlo mentre non viene disintegrato dalla forza della propria rotazione.
Se fosse possibile superare questi ostacoli, entrando nel cilindro e accelerando lungo il percorso corretto all’interno dello spaziotempo distorto dal cilindro, si potrebbe teoricamente emergere in un punto dello spazio e del tempo distante migliaia o miliardi di anni luce dal punto di partenza.
Steve Humble, educatore matematico, spiega che il percorso normale, che ci muove inesorabilmente in avanti nel tempo, cambierebbe muovendosi attorno al cilindro nella direzione della rotazione, spostandoci indietro nel tempo. Per ritornare al normale flusso temporale, basterebbe allontanarsi dal cilindro e ritornare sulla Terra, ritrovandosi così in un presente che è nel passato.
Nonostante l’interesse teorico, la realizzazione pratica di tali concetti rimane altamente speculativa e dipendente da materiale e condizioni che attualmente non possiamo produrre o che non sono stati ancora osservati, come la massa negativa o un cilindro infinitamente lungo.