要讨论时空穿越是否可行，就涉及到了物质存在的基本方式：发生过的历史是否依然存在？物质是否永恒存在于这样的历史当中？千百年来，人类对时间和空间的认知经历了极其漫长而又缓慢的发展过程。直到近代科学的诞生，时空观念才被明确的提出来。在时空观念的发展历史中，一批卓越的科学家、思想家诸如伽利略、笛卡尔、牛顿、法拉第、麦克斯韦、庞加莱、爱因斯坦、闵可夫斯基、德布罗意等人都做出了重要的贡献。就让我们回顾历史，看一看这些伟大人物所做出的伟大成就。
经典时空观时代：
在从古代自然哲学过渡到近代科学的过程中，伽利略因其卓越的工作而发散出耀眼的光芒。近代科学由伽利略而始。伽利略在物理学方面做出了许多奠基性质的成就。
伽利略·伽利雷伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学逻辑推理相结合的方法确定了一些重要的力学定律。伽利略通过研究物体的运动状态，否定了亚里士多德把运动分成自然运动和强迫运动的分类方法，并根据运动的基本特征量：速度和加速度，把运动分成匀速运动和变速运动。
在自己的著作中，伽利略数次提出惯性原理的近似说法。例如在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》中的一段对话：“萨：如果没有引起球体运动时减速的原因，你认为球体会继续运动到多远呢？辛：只要平面不上升也不下降，平面多长，球体就运动多远。萨：如果这个平面是无限的，那么，在这个平面上的运动同样是无限的，也就是说，是永恒的运动下去。”
年，笛卡儿在《哲学原理》一书中继承并发展了伽利略的思想，明确地提出了惯性定律。指出，除非物体受到外因的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，并且还特地声明，惯性运动的物体永远不会使自己趋向曲线运动，而只保持在直线上运动，他表述成两条定律：（一）每一单独的物质微粒将继续保持同一状态，直到与其它微粒相碰被迫改变这一状态为止；（二）所有的运动，其本身都是沿直线的。
伽利略还提出了相对性原理，这引申出了伽利略变换。相对性原理第一次提出惯性参考系（惯性系）的概念，被爱因斯坦称为伽利略相对性原理。(后被爱因斯坦完善，表述成相对论所提出的相对性原理。)
需要指出的是，伽利略变换由于采用的是绝对时间，所以在本质上是一种空间坐标变换。
爱因斯坦曾这样评价：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正的开端！”正是惯性定律和相对性原理的提出，开启了人类运用科学知识探索时空的旅程。
有一种年份的巧合代表着历史传承。年，77岁的伽利略去世，也许是冥冥之中的安排，在伽利略去世的第二年（英国当时采用的是儒略历，在儒略历的年圣诞节），彷佛天生是为了继承伽利略的衣钵，一个天才在英格兰降生。这个天之骄子带着数学、物理、哲学等多方面的超级天赋降临在了人间，他就是艾萨克·牛顿。
艾萨克·牛顿上一个具有这样全面天赋的天才是两千多年前的亚里斯多德。但是两人的是非对错和历史地位完全不同。究其根本原因，就是亚里斯多德对事物的认识主要是依靠经验和直觉；而牛顿则是继承了伽利略重视实验和数学观念相结合的科学方法。
牛顿是第一个明确提出绝对时空观念的人。关于时间，他写道：“绝对的、真正的和数学的时间自身在流逝着，而且由于其本性而在均匀地、与任何外界事物无关地流逝着，它又可名为‘期间’；相对的、表观的和通常的时间，是期间的一种可感觉的、外部的或者是精确的，或者是变化着的量度，人们通常就用这种量度，如小时、日、月、年来代表真正的时间。”
关于空间，牛顿写道：“绝对空间，就其本性而言，是与外界任何事物无关而永远是相同的和不动的。相对空间是绝对空间的某一可动部分或其量度，是通过它对其他物体的位置而为我们的感觉所指示出来的，并且通常是把它当作不动的空间的。”
关于运动，牛顿写道：“绝对运动是一个物体从某一绝对的处所向另一绝对处所的移动。”“真正的、绝对的静止，是指这一物体在不动的空间的同一个部分继续保持不动。”这就是牛顿的绝对时空观。
牛顿引入绝对时间和绝对空间的概念是完全必要的，由此可以提供一个标准来判断宇宙万物所处的状态，究竟是处于静止、匀速运动还是加速运动，才能使“力学有明确的意义”，（爱因斯坦语）。
为了证明“绝对运动”的存在，牛顿提出了著名的“水桶实验”。并以此来论证“绝对运动”概念的合理性。
绝对时空和绝对运动的概念自提出开始，二百多年来，引起过不少人的怀疑和争议。
到了19世纪末，奥地利物理学家马赫在他的《力学史评》中深刻地分析并批判了牛顿力学的绝对时空观。马赫认为，物体的运动不是绝对空间中的绝对运动，而是相对于宇宙中其他物质的相对运动，因而不仅速度是相对的，加速度也是相对的；在非惯性系中物体所受的惯性力不是“虚拟的”，而是一种引力的表现，是宇宙中其他物质对该物体的总作用；物体的惯性不是物体自身的属性，而是宇宙中其他物质作用的结果。
针对牛顿的绝对时空观，马赫驳斥道：“我们不应该忘记，世界上的一切事物都是互相联系、互相依赖的…”“绝对时间是一种无用的形而上学的概念，既无实践价值，也无科学价值…”。马赫的精辟见解被爱因斯坦取名为马赫原理。马赫思想在当时的科学界和思想界中产生了很大震动。爱因斯坦高度评价马赫的批判精神，把他称为“相对论的先驱。”在悼念马赫的文章中，爱因斯坦写道：“是恩斯特·马赫，在他的《力学史评》中冲击了这种教条式的信念，当我是一名学生的时候，这本书正是在这方面给了我深刻的影响。”
马赫是一个很好的怀疑者，从怀疑牛顿的水桶实验到怀疑绝对时空，我们甚至很难说他怀疑这两者的先后顺序，但本书认为，他的这种怀疑是基于其自身的物理直觉，不管这种直觉是来自于丰富的物理学经验还是来自于与生俱来，总之他认为绝对时空是有问题的，是不对的。我们也都看到了，马赫并非是问题的解决者，甚至他认为正确的也未必正确。但是，敢于提出质疑的人，尤其是敢于质疑权威、敢说祖师爷不对的人是了不起的。
马赫原理在绝对时空观的堡垒上造成了一道裂痕，使爱因斯坦在学生时代就对绝对时空观念产生了最初的动摇，可以这么说，对他日后建立相对论时空观起到了开蒙的作用。牛顿是近代科学第一位集大成者。他不仅在力学领域提出了以他名字命名的牛顿三大定律，而且在光学的研究中同样做出了重要贡献，在年出版了《光学》一书。
(待续未完)
时空之路