時延は、アインシュタインの特殊相対性理論にまで遡ります。 物理的な空間を定義する3つの次元を速く移動すればするほど、4つ目の次元である時間を遅く移動していることになります。 空間を移動した双子と、地球に留まった双子では、時間の測り方が異なります。 動いている時計は、私たちが地球上で見ている時計よりもゆっくりと時を刻みます。 光速に近い速度で移動できる場合は、その影響はより顕著になります。
「双子のパラドックス」とは異なり、時間拡張は思考実験や仮説的な概念ではなく、現実のものです。 1971年に行われたハーフェル・キーティングの実験では、2つの原子時計を反対方向に移動する飛行機に搭載して、そのことを証明しました。 この実験では、2つの原子時計を飛行機に乗せて反対方向に移動させ、その相対的な動きが実際に測定可能な影響を与え、2つの時計の間に時間差が生じた。 このことは、他の物理学の実験でも確認されています(例えば、動きの速いミューオン粒子は崩壊するまでの時間が長い)。
ご質問の件ですが、「相対論的な速度」(相対性理論の効果が現れ始める速度で、一般的には光の10分の1以上の速度)で宇宙旅行から帰ってきた宇宙飛行士は、地球に残った同年代の友人や家族よりも、帰ってきた時点で若くなっているでしょう。 具体的にどのくらい若返るかは、宇宙船がどのくらいの速度で移動し、加速していたかによるので、すぐには答えられません。 しかし、10光年から50光年離れた太陽系外惑星に到達し、自分が老衰で死ぬ前に家に帰ろうとするならば、光速に近い速度で移動しなければなりません。
ここで、もう1つ注目すべきことがあります。それは、重力の影響による時間の拡張です。 クリストファー・ノーラン監督の映画『インターステラー』をご覧になったことがあるかもしれませんが、ブラックホールが近くにあることで、別の惑星の時間がものすごく遅くなります(その惑星の1時間は地球の7年に相当します)
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