Dylatacja czasu wywodzi się z teorii szczególnej względności Einsteina, która uczy nas, że ruch w przestrzeni faktycznie powoduje zmiany w przepływie czasu. Im szybciej poruszasz się przez trzy wymiary, które definiują przestrzeń fizyczną, tym wolniej poruszasz się przez czwarty wymiar, czas – przynajmniej w stosunku do innego obiektu. Czas jest inaczej mierzony dla bliźniaka, który przemieszczał się w przestrzeni i dla bliźniaka, który pozostał na Ziemi. Zegar w ruchu będzie tykał wolniej niż zegary, które obserwujemy na Ziemi. Jeśli jesteś w stanie podróżować z prędkością bliską prędkości światła, efekty są znacznie wyraźniejsze.
W przeciwieństwie do Paradoksu Bliźniąt, dylatacja czasu nie jest eksperymentem myślowym ani hipotetyczną koncepcją – jest prawdziwa. Dowiodły tego eksperymenty Hafele-Keatinga z 1971 roku, kiedy to dwa zegary atomowe zostały umieszczone na samolotach poruszających się w przeciwnych kierunkach. Względny ruch rzeczywiście miał wymierny wpływ i spowodował powstanie różnicy czasu pomiędzy dwoma zegarami. Zostało to również potwierdzone w innych eksperymentach fizycznych (np. szybko poruszające się cząstki mionów dłużej się rozpadają).
Więc w twoim pytaniu, astronauta powracający z podróży kosmicznej przy „prędkościach relatywistycznych” (gdzie efekty względności zaczynają się manifestować – generalnie przynajmniej jedna dziesiąta prędkości światła) byłby, po powrocie, młodszy niż przyjaciele i rodzina w tym samym wieku, którzy pozostali na Ziemi. Dokładne określenie, o ile młodsi, zależy od tego, jak szybko statek kosmiczny się poruszał i przyspieszał, więc nie możemy na to pytanie łatwo odpowiedzieć. Ale jeśli próbujesz dotrzeć do egzoplanety oddalonej o 10 do 50 lat świetlnych i wciąż dotrzeć do domu, zanim sam umrzesz ze starości, musisz poruszać się z prędkością bliską prędkości światła.
Jest jeszcze jedna rzecz, o której warto wspomnieć: dylatacja czasu jako rezultat efektów grawitacyjnych. Być może widziałeś film Christophera Nolana „Interstellar”, gdzie bliskość czarnej dziury powoduje, że czas na innej planecie ogromnie zwalnia (jedna godzina na tej planecie to siedem ziemskich lat).