Tots hem sentit a parlar de la teoria de la relativitat i coneixem el nom del seu autor: Albert Einstein. Però aquesta teoria que constitueix una de les més revolucionàries de tota la història de la ciència és alhora una de les més incompreses. Entendre totes les seves implicacions pot ser difícil, però els seus principis fonamentals són a l'abast de qualsevol curiós. Només cal parar-hi una mica d'atenció:

Imaginem que passa un tren per davant de nosaltres a 10 km/h, i que una persona que hi viatja llença una pilota cap endavant a 10 km/h. Per a aquesta persona, la pilota anirà a 10 km/h; però per a nosaltres, el moviment del tren i el de la pilota se sumaran, i la pilota viatjarà a 20 km/h. De la mateixa manera, per al passatger del tren no serà ell qui es mou a 10 km/h, sinó nosaltres. La velocitat d'un objecte, doncs, depèn de l'observador, o en altres paraules, és relativa a l'observador. Qualsevol teoria que descrigui un fenomen en relació al seu observador és una teoria de la relativitat.

La teoria de la relativitat d'Einstein destaca pel fet que afirma que allò que és vàlid per a un tren i per a una pilota, no és vàlid per a la llum: la llum es propaga sempre a la mateixa velocitat independentment de l'observador (300.000 km per segon). Així doncs, la velocitat de la llum és una constant absoluta universal. Però si la velocitat de la llum és igual per tots els observadors, hi ha d'haver quelcom que imaginàvem absolut que no ho és.

Efectivament, segons Einstein el temps no és igual per a tothom, és una variable relativa a l'observador. Aquesta és la peculiaritat de la relativitat d'Einstein.

Aquesta afirmació suposava reestructurar tota la física del moment i Einstein així ho va fer en la seva teoria de la relativitat general, el 1915. El resultat va ser una teoria de la gravetat que superava la de Newton i la corregia per a aquells fenòmens en què intervenen velocitats grans o una gravetat molt intensa.

El temps és relatiu Si es posen a l'hora (sincronitzen) dos rellotges idèntics i se'ls fa recórrer camins diferents, a velocitats diferents, quan es tornin a trobar no indicaran la mateixa hora. Com més velocitat, més lent passa el temps. Però això només és apreciable a velocitats molt superiors a les que habitualment viatgem. Un rellotge col·locat sobre l’equador de la Terra es retardarà respecte a un col·locat sobre un dels pols. La gravetat també té efectes sobre el temps. Si posem dos rellotges sincronitzats a alçades diferents, el que està major alçada, on la gravetat és menys intensa, s'avançarà.

Un rellotge en òrbita geostacionària s'avançarà respecte a un a la superfície de la Terra.

La paradoxa dels bessons

Per explicar l'efecte de la velocitat sobre el temps, s'utilitza aquesta famosa paradoxa. Si un de dos bessons idèntics es fa astronauta i es passa anys viatjant en la seva nau espacial a grans velocitats, properes a la velocitat de la llum, quan torni a la Terra el seu germà (i tots els de la seva generació) hauran envellit notablement més que ell.