特殊相対性理論をめぐり、物理学史上で最も活発に議論された思考実験が双子のパラドックスの真相です。
「地球に残った双子の兄から見れば、光速ロケットで飛ぶ弟の時間が遅れる。しかし、ロケットに乗っている弟から見れば、遠ざかっていく地球の兄のほうが動いているのだから、兄の時間のほうが遅れて見えるはずではないか？ 再会したとき、どちらが若いのか？」
一見すると矛盾に思えるこの問題の結論は、「地球に戻った弟のほうが若い」で物理学的に決着しています。なぜ対称にならないのか。物理学者の吉田伸夫氏らの解説にもある通り、地球に留まる兄はずっと同じ慣性系にいますが、弟は宇宙空間で目的地に到達した際、「減速し、向きを変え、再加速して地球へ戻る」という過程で必ず強烈な加速度を経験するからです。加減速を行う非慣性系に足を踏み入れた瞬間に双子の対称性は崩れ、一般相対性理論の重力効果（等価原理）がロケット側の弟にのみ作用します。結果として、戻ってきた弟の肉体年齢は兄よりも若くなります。
作家の豊田有恒氏が『知られざる古代史 神話の痕跡』で指摘し、藤子・F・不二雄氏の『ドラえもん』でも言及されたように、「浦島太郎が乗った亀は宇宙船であり、竜宮城は亜光速で移動する別世界だったのではないか」という仮説は、現代の物理学者たちからも愛される考察テーマとなっています。また、クリストファー・ノーラン監督による映画インターステラーの科学描写では、巨大ブラックホールの重力圏にある水の惑星に数時間降り立った主人公たちが、母船に帰還すると23年もの月日が経過しており、待機していた同僚が白髪交じりの老人になっていたという劇的なシーンが描かれました。これは映画的な誇張ではなく、アインシュタインの方程式を極限まで忠実に解いた計算結果に基づいています。
