La dilatación del tiempo se remonta a la teoría de la relatividad especial de Einstein, que nos enseña que el movimiento a través del espacio crea realmente alteraciones en el flujo del tiempo. Cuanto más rápido te muevas a través de las tres dimensiones que definen el espacio físico, más lentamente te estarás moviendo a través de la cuarta dimensión, el tiempo, al menos en relación con otro objeto. El tiempo se mide de forma diferente para el gemelo que se desplazó por el espacio y el que se quedó en la Tierra. El reloj en movimiento marcará más lentamente que los relojes que observamos en la Tierra. Si es capaz de viajar cerca de la velocidad de la luz, los efectos son mucho más pronunciados.
A diferencia de la Paradoja de los Gemelos, la dilatación del tiempo no es un experimento mental o un concepto hipotético: es real. Así lo demostraron los experimentos de Hafele-Keating de 1971, cuando se montaron dos relojes atómicos en aviones que viajaban en direcciones opuestas. El movimiento relativo tuvo un impacto medible y creó una diferencia de tiempo entre los dos relojes. Esto también se ha confirmado en otros experimentos de física (por ejemplo, las partículas de muones que se mueven rápidamente tardan más en decaer).
Así que, en su pregunta, un astronauta que regrese de un viaje espacial a «velocidades relativistas» (donde los efectos de la relatividad comienzan a manifestarse -generalmente a una décima parte de la velocidad de la luz-) sería, a su regreso, más joven que los amigos y familiares de la misma edad que se quedaron en la Tierra. El grado de rejuvenecimiento exacto depende de la velocidad a la que se haya movido y acelerado la nave espacial, por lo que no es algo que podamos responder fácilmente. Pero si se trata de llegar a un exoplaneta situado a entre 10 y 50 años luz de distancia y llegar a casa antes de morir de viejo, habría que moverse a una velocidad cercana a la de la luz.
Hay otro aspecto que vale la pena mencionar: la dilatación del tiempo como resultado de los efectos gravitacionales. Puede que hayas visto la película Interstellar de Christopher Nolan, en la que la proximidad de un agujero negro hace que el tiempo en otro planeta se ralentice enormemente (una hora en ese planeta son siete años terrestres).