宇宙に行くと本当に年を取らないのか——この問いに対する厳密な答えは「地球に残った人と比較すると、老化の進み方が遅くなる（ただし本人の体内時計感覚は変わらない）」となります。この時間のズレを引き起こす要因は、大きく分けて2つの物理法則に起因しています。
1つ目の理由は、1905年に発表された特殊相対性理論が示す「速度による時間の遅れ」です。宇宙の絶対法則として、真空中における光速度（秒速約30万キロメートル）は、どの観測者から見ても常に一定でなければなりません。光速不変の原理を成り立たせる代償として、高速で移動する物体の内部では時間が引き延ばされ、空間が縮みます。つまり、光の速度に近づけば近づくほど、その宇宙船内の時間は地球に比べてゆっくりと進むことになります。
2つ目の理由は、1915年に発表された一般相対性理論が解き明かした「重力による時間の遅れ」です。アインシュタインは、重力とは質量を持った物体が時空を歪ませることで生じる現象であると説明しました。重力が強い場所ほど時空の歪みが大きくなり、時間の進みが遅くなります。地球上よりも重力がわずかに弱い高高度の宇宙空間では、重力の影響だけを見れば逆に地球上より時間が早く進むという、一見逆転した関係性も生じるのです。
