Comment s'écoule le temps pour un voyageur dans l'espace ?

Supposons qu'un voyageur dans une fusée quitte la terre et traine derrière lui une série d'horloges qui indiquent la même heure que celle de la fusée, donc synchronisée par rapport à ce voyageur, ainsi les observateurs sur la terre pourront estimer la façon dont il vieillit dans son voyage.

Avec surprise les observateurs, sur la terre, vont s'apercevoir que le voyageur paraît vieillir plus vite que s'il était resté sur place.

Par contre il semblera arriver sur une étoile lointaine dans un temps plus court que le temps que son voyage aura duré par rapport à la terre

 

De toutes façons, pour éventuellement comparer l'écoulement du temps dans deux repères en mouvement l'un par rapport à l'autre, il faut au moins trois horloges, soit

  1. Une sur la terre, une sur l'étoile et une troisième sur la fusée, ( en considérant qu'il soit possible de synchroniser les deux premières horloges dans un même repère "fixe" )
  2. Ou bien deux horloges différentes, situées à une grande distance l'un de l'autre dans le repère mobile, et une seule horloge immobile dans le repère fixe ( en considérant qu'il soit possible de synchroniser les deux premières horloges dans un même repère "mobile" )

Dans les deux cas nous aurons des résultats contradictoires ( même opposés ) il est donc difficile de déterminer si le temps s'écoule plus lentement ou plus vite dans un repère mobile.

Ceci met encore le doute à propos du  "paradoxe des jumeaux"  le voyageur vieillirait réellement moins vite que les gens restés sur la terre ?