La Teoría de la Relatividad Restringida que Einstein estableció en 1905, posee dos principios fundamentales:
1) Las leyes de la física son las mismas en todos los sistemas inerciales. Este postulado generaliza el principio de relatividad de Galileo, el cual era válido solo para experimentos mecánicos.
2) La velocidad de la luz no depende del movimiento de la fuente luminosa. Este es un axioma CLAVE para entender toda la física moderna. Einstein trató de salvar el hecho de que si fuera posible que un observador se moviera con la velocidad de la luz, la velocidad relativa de ésta sería cero.
En sus propias palabras:
""Si yo persigo un haz de luz con velocidad C [velocidad de la luz en el vacío], debería observarlo como un campo electromagnético oscilatorio en reposo.Sin embargo, no ocurre tal cosa sobre la base de la experiencia o de acuerdo con las ecuaciones de Maxwell [ecuaciones que describen todos los fenómenos electromagnéticos]. Desde el principio, me pareció intuitivamente claro que, desde el punto de vista del observador, todo ocurriría según las mismas leyes de un observador que estuviera en reposo sobre la Tierra. Pues, de otro modo, ¿cómo sabría el primer observador, es decir, cómo podría determinar que se encuentra en estado de movimiento uniforme?"".
Analizando con detalle este principio, se puede afirmar que un observador acercándose o alejándose de una fuente luminosa, mide la misma velocidad para la luz que un observador en reposo con respecto a dicha fuente. Así, la noción clásica del tiempo absoluto queda desterrada.
Por tanto, todos los fenómenos físicos que dependen del tiempo son relativos, como por ejemplo, la velocidad de las reacciones químicas, el movimiento de los electrones en sus átomos,... y los viajes espaciales: un observador A, situado en una nave espacial, será más joven que un observador B situado en la Tierra. La ciencia-ficción se ha nutrido durante décadas de este fenómeno, comprobado experimentalmente, por cierto.
La Paradoja es la siguiente: "al observador B situado en la Tierra, le parece que el observador A, situado en la nave espacial, vive a un ritmo más lento que el suyo, pero al observador A le parece que el observador B es el que vive a un ritmo más pausado".
¿Tiene solución esta paradoja o se cumple siempre? Afortunadamente se puede resolver: supongamos que la nave en la que viaja el observador A, lo hace con una trayectoria rectilínea. Para poder comparar cuál de los dos observadores ha envejecido más, es claro que ambos deben reunirse, lo que crea una situación diferente, ya que si A sale desde la Tierra, parte del reposo acelarando hasta alcanzar una velocidad y después decelerar para volver al estado de reposo en la Tierra. Además, debe dar una vuelta en su camino rectilíneo, que supone una nueva aceleración debida al cambio en el sentido de la velocidad. Como el observador A acelera en su viaje, no se mueve con un movimiento uniforme y, por tanto, no puede aplicar la Teoría de la Relatividad Restringida, cosa que sí puede hacer el observador B que está situado en la Tierra, en reposo, por lo que las predicciones correctas las realiza el observador B y no el A, y así, se cumple la primera parte de la paradoja pero no la segunda.
