До Эйнштейна предполагали, что на всех объектах, вне зависимости от того, как они по отношению друг к другу расположены или как они движутся, одинаковые процессы должны происходить с одинаковой скоростью.
Не было поводов думать, что должно быть иначе.
Так что, если взять какой-то процесс за часы (хоть часы, хоть горящую свечу с отметками), двое синхронизированных часов, как бы далеко они друг от друга не находились, будут показывать одинаковое время.
Из постулатов специальной теории относительности, однако, следуют относительность одновременности и парадокс близнецов, а из теории гравитации Эйнштейна - влияние массивных тел на ход часов (замедляющее).
По теории Эйнштейна, ход процессов на движущихся телах становится медленнее. Но самое удивительное, что мы можем любой объект считать покоющимся или движущийся! Из-за этого, если два человека будут удаляться друг от друга, с точки зрения каждого из них часы другого будут отставать!
Эксперименты показали, что, как минимум, Эйнштейн прав насчёт замедления часов рядом с массивными объектами и на неравномерно движущихся объектах.
Непосредственно сравнить показания часов у равномерно и прямолинейно движущихся объектов, увы, нельзя (только путём обмена сигналами), т.к., если они окажутся в одной точке, их часы будут синхронны, а чем дальше - тем больше расхождения.
СТО в вольном пересказе:
Постулат 1. Скорость света не зависит от скорости движения источника света.
Постулат 2. Если объект движется равномерно и прямолинейно, то все физические процессы на нем происходят также, как если бы он покоился.
Вообразите теперь, что у нас есть два близнеца. Один улетает в космос, другой остаётся на земле. В момент старта близнец, который остался на земле, включает лампочку.
Если мы считаем, что близнец, оставшийся на земле - покоится, то по отношению к нему скорость света от лампочки должна быть 300 тыс.км в секунду. А космонавта свет должен догнать и перегнать, а значит, если космонавт будет измерять скорость света, то должен получить 300 тыс.км./сек. за вычетом скорости своего движения.
Но предположим теперь, что космонавт покоится, а движется земля, и тот близнец, который на ней остался, а заодно тянет с собой и лампочку. Т.к. свет будет распространяться независимо от движения лампочки, теперь уже космонавт получит скорость света 300 тыс.км./сек, а его близнец - меньше!
Противоречие!
Ситуация должна быть одинакова для обоих. Единственный вариант, когда оба получат одинаковую скорость света в 300 тыс.км./сек - если у того, кто выбран движущимся, часы будут "тикать" медленнее. А вообще, временные интервалы должны стать длиннее, инертная масса - больше, а длина - меньше (см. уравнения Лоренца).
Это приводит к парадоксальному выводу, что каждый из близнецов, чем дальше они удаляются друг от друга будет "старше другого"!
Дальше - больше. Парадокс Андромеды Пенроуза предполагает, что с точки зрения даже двух людей, идущих в разные стороны по улице события на очень отдалённом объекте могут различаться даже на несколько дней!
Например, если один человек идёт в сторону галактики Андромеда, а другой - удаляется от неё, то с точки зрения улаляющегося часы на Андромеде будут показывать более позднее время, чем с точки зрения приближающегося.