当我们问时间旅行是否可能时，对应“可能性”的不同含义，所指的分别为以下三种情况：逻辑可能性、物理可能性和实际可能性。逻辑可能性指的是某事物是否有逻辑矛盾。例如，构建一个圆的四方形涉及互相矛盾的属性，因此在逻辑上不可能。如果某个事件不违背任何自然规律，则我们说它是物理可能的。逻辑可能性可以超越物理可能性，在物理上不可能的事件却有可能在逻辑上成立。依旧以圆的四方形为例：如果我们知道圆的四方形在逻辑上不可能，就无须从物理角度去考虑这种东西是否存在。反过来，在物理上可能的事件在逻辑上也定然可能：例如，没有支撑的铅笔悬停在近地面空中的现象尽管可能有悖自然规律，但并没有逻辑矛盾。最后，还有实际可能性，或称可行性，它指的是个体基于可获得的资源实际上可以做什么。有很多事并不违背任何逻辑或自然规律，但完成它们所需的能量或材料却不可得。

由于逻辑可能性超越其他两种可能性，因此我们可以很合理地先从时间旅行是否有逻辑矛盾这个问题入手。时间旅行似乎的确包含逻辑矛盾或悖论，至少在虚幻作品中往往如此。最常被讨论的当属祖父悖论。有一类常见的时间旅行科幻作品会提到某种可以将人类送回过去的交通工具。倘若这种时间旅行真的可能，你就应该可以回到你亲祖父还是个小孩子的时候，并在那时将他杀死，从而阻止你本人的出生。当然，那也意味着你将不会出生，于是也就无法回到过去杀死你的亲祖父。

祖父悖论的确是对时间旅行之逻辑可能性的严峻挑战。此外，根据时间静态理论，过去和未来之事都不可改变，因为所谓的过去和未来之事其实只是不受时间影响地存在着的早前之事和后来之事。既然不可改变的事件无法改变，而通过时间旅行又似乎可以实现改变，则时间旅行的构想必然有误。如果这些论证能让时间旅行在逻辑上站不住脚，那么我们甚至无须对时间旅行的可能性进行科学论证，因为它绝对不会发生。(www.daowen.com)

然而事实上，时间旅行和静态理论在逻辑上可以相容。静态理论认为，从根本而言，既成事实不可改变。过去的存在改变的仅是存在方式，其本身没有变化。但这并不必然意味着否定时间旅行，因为这个事实没有排除时间旅行者在过去实施某种行为的可能性：时间旅行者在过去的任何行为都不受时间影响地存在于历史之中。这就是说，即便人们穿越到过去，也无法杀死自己的亲祖父。为什么呢？因为他们过去没有这么做。这听上去很古怪，如果我们有时间机器并确保能携带手枪回到过去，怎么会无法完成上述行为？哲学家大卫·刘易斯（David Lewis）认为，之所以出现这种显然有悖常理的情形，乃是因为该问题涉及一个事实：个体“可以”做的事受环境所限。诚然，有了必要的资源和机会，你“可以”杀死其他人；但假设你生活在一个较晚的时代，问题就不再是你“可以”（在另一种意义上）在你祖父年轻时杀死他。即便你真的回到过去实施谋杀，也必然有某种东西干扰了你的企图（枪走火，或者，你改变了主意），因为你的杀人企图已然实施，而且毫无疑问，并不成功。就算科幻小说里的时间旅行能够实现，事实却是你的祖父活着，而你是他的孙子。你无法再改变这个事实，正如——用物理学家布莱恩·格林（Brian Greene）的话说——你无法改变π的值。

因此，祖父悖论加上静态理论中过去和现在的固定性并没有排除时间旅行的可能性，只是否定了关于前世今生之世界的矛盾说法。只要我们把时间旅行事件看成不受时间影响地存于历史之中，因而也是不变的事件连续体的一部分，它就不会引发悖论。然而，时间旅行的逻辑可能性并不意味着它在物理学层面也能成立。那么，自然规律——至少在我们理解的程度上——能够允许时间旅行吗？