在时间穿越方面，霍金认为，因为悖论的存在，回到过去的时间旅行应该永远不会上演。但霍金却对通向未来的时间旅行深信不疑，不同速度就是穿越的秘诀。
爱因斯坦认为，世界上存在让时间慢下来或者加速的方法。所以博士的蓝盒子塔迪斯是建立于现实物理学的科幻产物，他可以快到冲破时空隧道，产生裂缝，从而实现穿越时空的可能性。
第一季第八集《父亲节》剧集中所体现的不仅是血浓于水的亲情主题，结局里父亲冲向本应撞死他的汽车，以牺牲自己来拯救女儿和整个世界所体现的时间主题正是时间不可逆，正如赫拉克利特所提出“人不能踏进同一条河流”论点。
2009年《神秘博士》圣诞特辑《火星鬼水》，身为时间领主的第十任博士在眼睁睁见他人离去而无能为力中爆发，打破时间规律救下一个人类，但被拯救的宇航员不赞同他的做法，最终自杀走向既定的结局。
随着第十任博士离开，第十一任博士接过时间穿梭机塔迪斯的钥匙，《神秘博士》主编剧由鲁夫斯·T·戴维斯更换成斯蒂夫·莫法特，直线时间设定被打破。
博士可以更随心所欲的操纵时间，例如博士的过去正是妻子瑞雯·宋的未来，博士可以穿越回过去告诉他自己和旅伴下一步应该如何做什么，他的旅伴克拉娜在博士时间线被破坏时，甚至跳进博士的时间线化作无数个碎片去拯救博士。
虽然，编剧让时间之河弯曲与交错，但主角只是可以制造一些时间漏洞，他依然无法避免每个人物走向结局，如博士尽力也无法改变艾米·庞德一家回到过去过完此生，对于自己已经死亡的事实，威胁他的时间领主同胞也拯救不了克拉娜·奥斯瓦德被黑乌鸦杀死的结局。
2015年《神秘博士》圣诞特辑《瑞雯·宋的丈夫》中，博士送给瑞雯的日记即将写满，瑞雯对博士说：“如果这是我们相聚的最后一晚，我希望你能设法避免。”博士说：“不是所有的事情都能永久的避免，每一个圣诞节都是最后一个圣诞节。
时间总会终结，因为它必须如此。没有‘从此幸福生活在一起’这种事，那只是我们自欺欺人，因为现实太残酷。”编剧借博士之口点明即便在《神秘博士》世界观下时间可以被操纵，却没有永恒，万物均有其命数，令儿童观众观看一个美好童话故事之后认清真实。
随后，瑞雯说：“‘从此幸福的生活在一起’不是指永远在一起，而是一段时间。”她反驳了博士时间观中的悲观主义，在现实中树立乐观追求一段幸福时光的志愿。
东方的时间轮回主题在英剧《神秘博士》里，既有与东方作品相似的后代设定，也有表现得十分隐晦且具有其独创的表现方式。
新版第一季第八集《借尸还魂》里，维多利亚时代的女仆格温妮丝为关闭时间裂缝阻止外星灵魂杀害人类，她点燃充满煤气的屋子和敌人同归于尽，其结局令观众惋惜。
在《神秘博士》第四季最后三集，《午夜回声》、《路口》和《被盗地球》中出现当代火炬木小组成员格温正是由格温妮丝演员伊芙·麦勒斯饰演，并且在剧集中交代格温正是格温妮丝的后代。
在五十周年特辑里时间轮回主题表现得非常具有哲学意味，第十一任博士在图书馆感叹当他退休了，他就去图书馆当个馆长时，馆长出现说：“我觉得你可以。”
第十一任博士盯着馆长说：“我永远不会忘记这张脸。”镜头反打给馆长，博士这句台词的意义向观众揭晓，饰演馆长的正是第四任博士饰演者汤姆·贝克，五十周年播放时距离汤姆·贝克1981年卸任博士一角色已有三十二年。
图书馆长对第十一任博士说出一句情感饱满且带有哲学意味的台词：“在往后的岁月里，你会发现自己不断地重温一些老掉牙的故人旧事。”
编剧安排第四任博士出场并借其口深入浅出的阐述了相对运动的时间中，人类行为的重复规律性，亦借此表现西方与东方轮回主题有异曲同工之处——情感寄托，也表达了对深受观众喜爱的角色及演员的怀念之情、致敬之意。
自从英国人文主义者托马斯·摩尔创造了意指“乌有之乡”或“美好的地方”的乌托邦（Utopia），它便在想象文学中占据非常具有吸引力的一席之地。
早期文学作品中常以发现一块新大陆为故事背景进行乌托邦主题创作，随着工业科技文明的发展，乌托邦与科幻作品的融合便成为一种势不可挡的创作趋势。
《神秘博士》作为一部承载儿童观众心理需求的题材丰富的科幻题材电视剧，乌托邦不仅是不可或缺的主题之一，更是构建起整个故事宇宙世界观的背景式主题。
神秘博士所属的时间领主在站在时间的制高点上，维护时间的发展，养育他们高级种族的加里弗雷星球是一个乌托邦，但《神秘博士》中最大的乌托邦世界，是乘坐塔迪斯穿越时空的博士的时间线，也就是这部电视剧的故事线。
它向儿童观众展示了一个像女主罗斯勇敢走出拥挤的居民楼，参与浩瀚星空中冒险生活的新世界。《神秘博士》中呈现给观众的乌托邦，不仅仅是某些城市、星球，最重要的是一种生活态度和生活方式。
《神秘博士》里的乌托邦主题不止于呈现，更重要的是实现寓教于乐的功能性，它会感染与影响儿童观众的人生观，促使他们去探索现实世界，对未知领域心怀发现美好的愿望。
《神秘博士》对乌托邦主题的刻画比同类儿童科幻电视剧及大部分科幻作品更加谨慎甚至辩证。
在新版《神秘博士》第三季第十一集故事标题就叫做《乌托邦》，博士和同伴玛莎·琼斯意外来到世界末日，幸存的人类力图创造一艘火箭，带领整个种族前往乌托邦逃离毁灭，博士用“古老的梦想”来形容乌托邦，准确定位了它是一个虚构世界。
避免了其他儿童科幻电视剧过度描绘创造中的世界而造成儿童混淆对真假世界辨认的负面作用，以至于处在心理与人格成长年龄的儿童分不清虚拟与现实。
当孩子在现实生活中生活乏味、遇见挫折时，便容易渴望幻想作品中的乌托邦世界，使儿童形成逃避型人格。
《神秘博士》乌托邦主题故事中不仅创造大大小小创意非凡的乌托邦世界，也体现了故事人物寻找乌托邦世界的挫折，在挫折中反思，如博士的台词“如果这个宇宙毁灭了，乌托邦又有什么用？”
借博士视角发出的疑问，正暗示在这部儿童电视剧中再次印证，当乌托邦作品与批判思想进行融合创作，反乌托邦主题便应运而生。
与其它反乌托邦主题科幻电视剧不同的是，反乌托邦的主题表现是为了以一个更客观的方式来向儿童观众呈现乌托邦主题。
《神秘博士》五十周年特辑中，终结时间领主与宿敌达雷克的时间大战武器“时刻”，拯救了宇宙苍生，创造出战争之后没有达雷克的乌托邦未来世界，也摧毁了两个种族文明。
“时刻”这件武器的设定，它科技性的强大虽然终结了战争，给观众传递更多的却是恐惧，对高级物种掌握科技的恐惧，更是对未来战争的恐惧。
但是，传递恐惧并非《神秘博士》中反乌托邦主题的表现目的，而是提醒儿童观众，乌托邦世界的种种不完美，满足儿童心里幻想需求的同时，旨提醒儿童不可沉湎于虚构电视剧作品为内心构建的避风港式世界观。
主题表现形式：多元化与时代化
儿童电视剧《神秘博士》不仅主题内容丰富多样，其主题表现形式也突破普通儿童电视剧创作手法单一、拘于条框的限制。
它在半个世纪的创作发展中，不断创新提高，所实现的多元化且与时代紧密契合的主题表现形式，是儿童观众乐于并主动接受其主题表达的创作秘诀。
以儿童为本中关怀成长
如上文所述，《神秘博士》中的主题涉及宇宙观、社会学等哲学思想主题等多元且具有一定深度与宽度，与其他同类作品直截了当的通过生活趣事、校园烦恼展示好好学习、健康成长的主题内容和表现方式都有所不同。
但儿童观众不但没有因此认为主题内容和自身生活有距离感而不认同，核心原因在于无论主题如何拓展其纵深性，其主题表现方式紧密围绕关怀儿童成长，立足儿童本位。
乌托邦与反乌托邦主题既是迎合儿童内心幻想世界，满足其幻想本能的同时，又讨论从现实世界到幻想世界的距离。
时间之河主题在剧中多次出现，以抽象和具象相融合的方式向儿童观众展示时间流逝，切中儿童对希望快点长大的内心愿望，又潜移默化的通过穿越改变过去的内容教育儿童珍视当下，往事不可追不做后悔事的生活道理。
英雄主义与反英雄主义主题和乌托邦与反乌托邦主题功能性相似，大多儿童在童年期会有想象中的朋友，他们带给孩子精神满足，文学与影视作品里的英雄形象与“想象中的朋友”异曲同工。
剧中的英雄主义与儿童产生共鸣，而以主角博士为代表的英雄也有脆弱和力所不及之处，则向儿童观众传递人无完人，有时普通人也可以帮助所谓的英雄，每个人都很重要的道理。
反战与和平和血浓于水，则是以更广阔的角度来分别讲述大国与小家主题，远比同类电视剧主题“热爱祖国，尊重父母”的口号传教令观众容易接受。
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