A dilatação temporal remonta à teoria da relatividade especial de Einstein, que nos ensina que o movimento através do espaço cria de facto alterações no fluxo do tempo. Quanto mais rápido se move através das três dimensões que definem o espaço físico, mais lentamente se move através da quarta dimensão, o tempo – pelo menos em relação a outro objecto. O tempo é medido de forma diferente para o gémeo que se moveu através do espaço e para o gémeo que ficou na Terra. O relógio em movimento irá funcionar mais lentamente do que os relógios que estamos a observar na Terra. Se conseguirmos viajar perto da velocidade da luz, os efeitos são muito mais pronunciados.
Não é como o Paradoxo dos Gémeos, a dilatação do tempo não é uma experiência de pensamento ou um conceito hipotético – é real. As experiências Hafele-Keating de 1971 provaram o mesmo, quando dois relógios atómicos voavam em aviões que viajavam em direcções opostas. O movimento relativo teve de facto um impacto mensurável e criou uma diferença de tempo entre os dois relógios. Isto também foi confirmado noutras experiências de física (por exemplo, partículas de múon em movimento rápido levam mais tempo a decompor-se).
Então, na sua pergunta, um astronauta que regressa de uma viagem espacial a “velocidades relativistas” (onde os efeitos da relatividade começam a manifestar-se – de forma geral, pelo menos um décimo da velocidade da luz) seria, ao regressar, mais novo do que os amigos e familiares da mesma idade que ficaram na Terra. Exactamente quanto mais jovem depende exactamente da velocidade a que a nave espacial se tem movido e acelerado, pelo que não é algo a que possamos responder prontamente. Mas se se estiver a tentar alcançar um exoplaneta a 10 a 50 anos-luz de distância e ainda conseguir chegar a casa antes de morrer de velhice, teria de estar a mover-se a uma velocidade próxima da velocidade da luz.
Há aqui outra ruga que vale a pena mencionar: dilatação temporal em resultado de efeitos gravitacionais. Talvez tenha visto o filme Interstellar de Christopher Nolan, onde a proximidade próxima de um buraco negro faz com que o tempo noutro planeta abrande tremendamente (uma hora nesse planeta são sete anos terrestres).