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如果两个同步时钟相对于彼此移动，就不一定保持同步。在空间维度中有一种相关的效应，即所谓的长度收缩，即移动的身体实际上是在旅行的方向上的收缩。时间膨胀(以及相关的长度收缩)可以忽略不计，但在我们周围的世界中，它几乎是不可察觉的，尽管它可以用非常灵敏的仪器来测量。然而，当物体的速度接近光速(被称为相对论速度)时，它就变得更加明显。如果一艘宇宙飞船能以99%光速的速度飞行，一个假想的观察者会看到飞船的时钟移动的速度是正常速度的两倍(也就是说，协调时间的移动速度是正常时间的两倍)，而宇航员们则在缓慢移动的过程中移动。
在光速的99.5%的情况下，观察者会看到时钟的速度比正常的慢10倍。在99.9%的光速下，这个因子大约是22倍，在99.99%的情况下，在99.9999%的情况下，呈指数增长。在目前使用的最大粒子加速器中，我们可以使时间慢下来10万倍。以光速本身，如果真的有可能达到这个目标，时间就会完全停止。
根据爱因斯坦的理论，时间是相对于观察者的，更具体地说，是观察者的运动。这并不是说,在某种程度上都是反复无常的或随机的性质——它仍然是由物理定律和完全可预测的表现,就像牛顿不是绝对的和普遍认为绝对时间,事情并不是像他相信那么简单明了。
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