若一名宇航员以光速分开地球，在一年之后又以光速返回，按照常理，当宇航员返回地球时，地球上应该已颠末去了两年光阴。
不外，若是您知道相对论，那么您就不会这么想了。若是从相对论的角度出发，那么那时地球上已颠末去了多长时候呢？
光速每秒30万千米，是宇宙中最快的速度。按照相对论，有质量的物体被禁止超越光速，那是因为要将它们加快到光速，需要无限的能量。所以说，宇航员和航天器理论上来说只能以接近光速的速度活动。
而时候是相对的，在分歧参考系下就会得出分歧的时候，所以飞船上的时候和地球上的时候是分歧的。时候具有单标的目的性，永远标的目的前流逝。而传统不雅念认为，在时空中每个位置上时候的流逝速度都是不异的，不外高精度尝试已经证实，这种不雅念是错的。所以，要想弄大白这个问题，就必需抛失落绝对时空不雅。
按照狭义相对论，若是参考系的活动速度越快，那么该参考系下的时候流逝速度就越慢。当物体的活动速度达到光速时，时候就已经遏制流逝了。这种现象被叫做时候膨胀效应，或者叫钟慢效应。当参考系的活动速度越趋近光速时，这种效应也就越显著。简单来说，就是活动的钟比静止的钟走得慢。
以接近光速飞翔的宇宙飞船，与地球这两个参考系的活动速度较着分歧。宇宙飞船上的时候流逝速度很慢，那么当宇航员返回地球时，对于宇航员来说，它只履历了两年时候，而对于地球上的人来说，却已颠末去了好几年，甚至上百年。这真的是“天上一日，地下一年”！
若宇航员全程都以99%的光速活动，两年之后，他返回地球后会发现，地球上的人们已颠末了14年。若是他有一个双胞胎兄弟，那么他的兄弟此时会比他大12岁。
若是以99.99%倍的光速活动，两年之后，两者之间的时候差将达到139.4年，真要发生这种环境，生怕他返回地球时就看不到他的双胞胎兄弟了。
不外，在现实环境中，宇宙飞船不成能一路步就以99%的光速活动，因为人体承受不了这么大的加快度，所以说宇航员必需要履历一个加快和减速的过程。这意味着，宇航员履历两年时候返回地球时，由时候膨胀效应造当作的时候差并没有前面说的那么大。
操纵这种现象，我们可以进行时候观光，只要速度足够快，仅需很短的时候便能穿越到遥远的将来，不外这是一次单趟的观光，没有悔怨药。
此外，在相对论中，所有参考系都是平权的，而活动也是相对的，宇宙飞船远离地球，也可以看作地球远离宇宙飞船。那么，从各自的角度来看，都是自身的时候变慢了。那事实是谁的时候真正变慢了？
其实，之所以呈现这个矛盾，是因为我们把它们都当做了惯性参考系。因为宇宙飞船在分开和返回地球的过程中履历了加快和减速的过程，那么宇宙飞船就属于非惯性参考系。对于非惯性参考系就必需用广义相对论进行处置。
而在广义相对论中，引力也会导致时候膨胀，引力场越强的处所，时候的流逝速度也就越慢。
宇宙飞船加快过程中的惯性力等同于引力，是以必需考虑引力导致的时候膨胀效应。综合考量下，现实上就是宇宙飞船的时候变慢了，而不是地球。
即使您感觉这很荒谬，不外事实就是如斯。无论是在高能粒子加快器中，仍是在GPS卫星上，这一理论已颠末持久且严酷的查验。 全球定位系统依靠切确的时候，因为存在时候膨胀，所以卫星上原子钟的时候每隔一段时候就必需要校准，要否则，每12个小时，定位成果便会有7米摆布的误差。
