“山中七日，世上千年。”我国古代神话小说里常把神仙世界同人间的时间快慢描绘得不一样。南宋刘敬叔的《异苑》一书说，古代有个人骑马进入山中，看到远处有两位白发虬须老人盘坐石边，面对着下棋。他走近观看，将马拴在石上，马鞭握在手里。他看得出神，自知过了不多一会儿，突然发现手中马鞭已经腐烂、碎断，骑来的马匹已成了一堆白骨，白骨上的马鞍也已损坏。他知道大事不好，匆忙赶回家中，已无人烟，原来村上已过了不知多少代了。
有一本科学幻想小说，对未来的太空旅行作了大胆畅想：一艘火箭船，以接近光速的速度奔向织女星，……很快消失在茫茫的宇宙中……它要在50多年以后才能回到地球上。……这艘火箭船上的乘客从织女星回到地球的时候，他感觉到好像才过了一两年，依旧是个英俊青年，可是他青年时代的朋友都变成龙钟的老人了。
类似这样神话科学幻想，人们是无法想象的，谁也没有认真对待过。牛顿认为，时间是绝对的，“不论事物运动还是静止，也不论我们是睡着还是醒着，时间总是一成不变地走着自己的路。”他在划时代的著作《自然哲学的数学原理》中，给时间下了一个著名的定义：“绝对的、真实的数学时间，就其自身及其本质而言，是永远均匀地流动的，不依赖于任何外界事物。”通俗地讲，牛顿认为的绝对时间就像几何直线上的点连成的直线，它没有开头，也不会有终结，总是“我行我素”地永远均匀地走下去。
由于牛顿的巨大声望，加上这种观点与人们的常识相吻合，因此几百年来，人们都认为的确存在着一个“独一无二的、普遍适用的、不依赖于任何其他事物的时间体系”。但随着科学的发展，这种观点出现了许多难以克服的困难。
到了二十世纪初，经过长期的深入研究和逻辑推理，伟大的科学家爱因斯坦于1905年提出了狭义相对论，根据相对性原理和光速不变的原理，建立了新的时间和空间的概念。1916年，他又提出了广义相对论，引起了物理学理论基础的重大变革。爱因斯坦把时间与空间联系在了一起，因为时间原就是相对物。
牛顿还说，物体的质量是常数，并不随速度而变化。在低速范围内，物体的动质量与静质量相差极微，牛顿力学也能适用。这里的所谓“低速”是相对于光速而言，在宏观现象（如火箭的发射，人造卫星的运行，太阳系或银河系的运动等）中，它们的速度远比光速小，牛顿力学还能适用。可是在微观领域，由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小，它们的速度很容易达到接近光速的值，这时牛顿力学就不再适用，必须用相对论力学了。
科学家在研究相对论时已经了解到：从“光速不变”的原理出发，得出了时间确实是相对的结论。空间（或长度）要随着物体相对运动速度的增大而缩短。假如人在速度很大的宇宙飞船上看地球上的物体时，沿着运动方向的长度会比在地球上看时短。时间要随着物体相对运动速度的增大而变大。物体的质量要随着相对运动速度的增大而变大。物体运动的速度越大，它的质量就越大。
相对论揭示了高速运动物体的力学规律，根本上改变了长期以来形成的有关绝对空间和绝对时间的概念。因此，在时间中自由旅行，将不再是梦想。
相对论告诉我们，在不同的惯性系统里，时间是不同的。高速火箭上的时间，相对于地球来说要慢些。现在的宇宙飞船尽管已经达到每秒几十公里的速度，而比每秒30万公里的光的速度小得多，因而还未能成为现实。
然而狭义相对论这个结论已为许多结果证实。当粒子以接近光速运动时，寿命的延长效应便十分明显。在高能加速器或宇宙射线中，很容易使粒子运动接近光速。例如有一种叫U子的基本粒子。它的寿命只有2微秒（百万分之二秒），这样即使它以光速运动，按牛顿的理论，最多只能跑0.6公里，但人们却记录到了10公里外的U子，运动粒子的寿命要比静止时长10多倍。这正是巨大速度引起的“相对论效应”。
运动粒子的寿命比静止时长这个结论，也适用于人的寿命。就是说，高速运动状态人的寿命比静止时的寿命长。如果能建造出一种十分接近于光的速度的工具，那么科学幻想小说里的故事将成为现实。
