光锥

广义相对论

在一洛伦兹流形中，一条封闭类时曲线（closed timelike curve, CTC）是一物质粒子于时空中的一种世界线，其为“封闭”，亦即会返回起始点。这种可能性是由Willem Jacob van Stockum于1937年以及库尔特·哥德尔（Kurt Gödel）于1949年开启研究风潮。若CTC存在，则似乎隐射时间机器理论上可行，如此也引出了祖父悖论（grandfather paradox）的梦靥。CTC与参考系拖曳（frame dragging）以及提普勒柱体（Tipler Cylinder）有关。这是广义相对论带来的众多有趣的“副作用”其中一者。

光锥

当在广义相对论中讨论一系统的演进，或将讨论限定在闵可夫斯基时空，物理学家常提及“光锥”。一个光锥表示一给定现在状态的物体未来任何可能的演进，或给定现在位置之下，未来任何可能的位置。一个物体的未来可能位置受限于该物体能移动的速度，最快只能到光速。举例而言，一个物体于时间t0位于位置p，于时间t1时，仅能移动到c(t1 − t0)之内的位置。

广义相对论

CTC有着令人难安的习性：会出现在广义相对论的核心——爱因斯坦场方程所得“局域上”无可异议的精确解，其为几个最重要解中的数个。包括有：

克尔真空(Kerr vacuum)（此为不带电荷、磁荷且旋转之黑洞的模型） van Stockum尘（此为具有柱状对称结构之宇宙尘的模型） 哥德尔Λ尘(Gödel lambdadust)（此为慎选宇宙常数项Λ下宇宙尘的模形） J. Richard Gott提出了利用宇宙弦制造CTC的机制。 这些例子中的几个如同提普勒柱体，相当斧凿而不自然，但克尔解的“外面”部份则被认为某种程度上是一般性的，所以一旦得知其“内部”含有CTC，则令人相当不安。多数物理学家感觉这样的解中的CTC是人为客体(artifact)。