诺兰的“时间三部曲”一脉相承，其中《盗梦空间》的时间尺度变换在广义相对论中非常普遍，据估计使用了广义相对论的思想。处理黑洞附近的时间减速符合现代科学。
在《星际穿越》，诺兰扮演了时间逆流的概念。
在以前的科幻电影中，穿越时空回到过去的场景也时有出现。例如，《信条》改编自卡尔萨根的小说，是这类电影的鼻祖。在这类电影中，时间逆流的工具往往是虫洞。
事实上，通过虫洞回到过去在理论上是可行的。根据广义相对论，爱因斯坦的场方程有一些严格的解，叫做虫洞。虫洞的出现也使得在时间和空间中拥有封闭的类时曲线成为可能，这相当于回到了过去。然而，虫洞通常需要负能量密度，这只能通过量子效应获得，所以在现实世界中不容易得到。因此，利用虫洞回到过去类似于科幻小说的概念。
在最新的电影《接触》中，诺兰使用了另一个概念——熵。这部电影的基本背景是熵增加的方向与时间的方向相同。从物理学的角度来看，有可能实现这样的时间逆流吗？现在，让我们复习一下它背后的一些物理知识。
时间是一个抽象而神秘的概念。在进入20世纪之前，一些物理学家认为时间有自己的方向，这与熵的增加方向是局部一致的。克劳修斯等人建立热力学第二定律后，科学界开始出现一种思潮。当然，这种思想趋势本身是有缺陷的，因为这里讨论的时间方向与熵增加的方向是一致的，但是它没有清楚地解释什么是“时间”。
当时，因为爱因斯坦的相对论尚未诞生，所以每个人心目中的时间都类似于“北京时间”，这是一种公共时间。也就是说，每个人都认为纽约和巴黎的时间是一样的，可以统一；火车上的人和飞机上的人以同样的速度消磨时间。而且，上面不同地方不同人的时间方向是一样的。
借助爱因斯坦的相对论，我们对时间的理解发生了质的变化：不同的地方有不同的引力场强度，时间流逝的速度也不同；因为不同的角色有不同的速度，所以他们时间的速度和方向也不同。
因此，从这个意义上说，在20世纪之前，用熵增加的方向来描述时间之箭，而不修正相对论，是一个模糊的时间概念。
同时，必须指出，所有系统的熵并不是单向增加的，而是有大量的自组织系统的熵在减少。例如，当植物吸收阳光进行光合作用时，这个过程的熵不一定会增加。1944年，量子力学的创始人之一薛定谔在《信条》中直接引入了“负熵”的特殊概念。他认为，一方面，生命系统有熵增加，另一方面，它不断从环境中获得负熵3354。例如，我们人类想吃蔬菜，以便获得相对于我们人类来说是负熵的物质，从而维持我们的低熵状态。当然，人类会排泄。
熵减少的时候到了吗？
熵是统计物理学中的一个概念，它的本质是由玻尔兹曼墓碑上的公式描述的。其中w是对应于系统的微观状态数。例如，如果三个人站成一排拍照，从熵的角度来看，有一个“微观状态”的问题：人们站在C位置有三种可能性，人们站在两边有许多可能性，所以有六种可能性(即3的阶乘)，它们对应于微观状态数W，所以这张照片的熵可以从这里计算出来。
一般来说，对于一个封闭的热力学系统，它的熵总是趋于增加。因此，有些人把这件事解释为时间之箭。然而，熵增加的方向相当于时间的箭头，这只是一个类似数学的映射。这种映射是否是真正的物理定律需要进一步论证。
那么，通过熵减少可以实现时间逆流吗？
我们家的空调把高熵状态变成了低熵状态。(当然，这个过程需要消耗能量。)因此，如果我们认为从高熵状态到低熵状态的转变对应于时间逆流，那么空调也是一种能使时间逆流的“时间机器”。但显然，空调不能帮助我们穿越清朝去见慈禧太后。基于此，我们可以得出这样的结论：能够从高熵状态局部生成低熵状态的机器可能不会导致时间倒流。如果你想穿越时空，你需要了解更多的物理调查。
重力和熵的关系
在电影《生命是什么》中，我们可以看到克莱门斯波西扮演的女科学家劳拉向当时不知道“时空逆转”的男主角解释“逆转子弹”的工作原理。这个向后的子弹可以被认为是一个物体，它的时间是逆流的。请注意，该项目周围环境中的时间箭头都指向未来，只有项目本身的时间箭头指向过去。
指向未来，指向过去，这就是相对论，我们需要使用光锥。在平坦时空中的每个时间和空间点，都有两个光锥：上光锥中世界线的切线向量(即时间箭头)指向未来，而下光锥指向过去。
当引力存在时，根据爱因斯坦的相对论，时间和空间不再是平的，时间锥的结构将被扭曲，过去和未来的区别将变得复杂。例如，在哥德尔时空中，光锥会因时空的旋转而慢慢倾斜，最后倒转。此时，世界线可以是一条封闭的类时曲线——，也就是说，在哥德尔时空中有人可以回到过去。
因此，从相对论的角度来看，如果你想回到过去，最好让重力帮忙，因为重力会扭曲时间和空间。完全依靠熵减少来回到过去是不科学的。在《信条》中，诺兰拍摄了通过重力回到过去的场景，这是科学的。
然而，一些物理学家提出了将熵与重力联系起来的新观点。2010年，E. Verlinde提出“熵力”，用熵增加的方向来解释重力的方向(重力只有一个方向，即引力和重力不会相互排斥)。根据Verlinde，在两个物体之间有一个假想的表面，当两个物体之间的距离改变时，物体表面的熵也会改变。系统总是趋向于增加，所以重力会被反射。当然，在这个理论中，重力不是基本的相互作用。因此，如果诺兰想让《星际穿越》的物理逻辑更清晰，他可能应该聘请韦林德作为科学顾问。
沿着时间的逆流等于反物质？
如果我们考虑量子力学，从《信条》旋转门出来的人逆时间运动，那么这个“反时间的人”本质上是由反物质组成的。
组成反物质(反时间人)的反粒子不仅有正电子，还有反质子。从理论上讲，将这些反粒子结合成一个生命体是可能的。但问题是，在现实世界中，这样一个违法者的行为是什么？
量子力学大师狄拉克在很小的时候就预言了正电子。这个粒子有正能量，但它的电荷与普通电子的电荷相反。几年后，另一位伟大的物理学家费曼用费曼图计算了光子和电子之间的相互作用。他将正电子解释为逆时间运动的电子，这得到了科学界的认可。因此，在一般意义上(由于狭义相对论，时空被认为是平的)，逆时间运动的粒子是反粒子。
当反时光机中的正电子遇到真实环境中的电子时，它会湮灭并变成光；反时间中的反质子与现实中的正质子碰撞，就像大型强子对撞机，它产生多种粒子。
显然，这样的人在现实世界中生存是不现实的。环境中的电子和空气都会轰击人体的反粒子并释放出巨大的能量，导致那些因爆炸而失去时间的人死亡。
这个问题在电影中已经考虑清楚了。从旋转门时间机器出来的人需要穿防护服(他们不能接触到过去的自己，因为积极和消极的物质都会被消灭)。当然，这部电影在科学上做出了一些让步：当反物质人接触到其他人或物体时，他们只需要戴上面具，而不用担心正负物质的湮灭。
一般来说，既然有反物质，就没有必要引入熵减少的概念，因为它会引起逻辑上的混乱。
因此，从目前的物理理论来看，逆时间运动是完全可能的，但是我们应该警惕熵的滥用。熵增加和时间之间的关系是一个古老的物理学。也许相对论和量子力学会给我们更多的启示。
