相対性理論をめぐる最も有名な思考実験が「双子のパラドックス」です。この問題は、ウラシマ効果のメカニズムを直感的に掴む上で格好の題材となります。
地球に留まる兄と、光速の99%で飛行する宇宙船に乗って宇宙へ旅立った弟がいると仮定します。弟が宇宙を旅して地球へ戻ってきたとき、弟の主観時間でわずか1年しか経っていなくても、地球に残った兄の世界では約7.1年もの時間が経過しています。弟は1歳しか歳を取っていないのに対し、兄は7歳以上も老けている計算です。
ここでしばしば「弟から見れば兄のほうが猛スピードで遠ざかっているように見えるのだから、兄の時間のほうが遅れるはずではないか？」という疑問が投げかけられます。これがパラドックスと呼ばれる所以です。しかし、宇宙船が地球へ折り返して帰還する際には必ず「減速と反転加速（加速度運動）」が伴います。地球に留まり続けた兄とは異なり、弟の乗る宇宙船は慣性系から外れる加速度のフレームを経験するため、対称性が崩れます。結果として、宇宙船に乗っていた弟側のみが確実に若いまま戻ってくるという結論が物理学的に証明されています。
この事実が示すのは、光速に近い速度で長距離を往復する航海技術さえ確立されれば、人間は「自らの若さを保ったまま数百年後の地球を訪れる」という、実質的な未来へのタイムトラベルを実行できるという驚くべき現実です。
