Rozpatrzmy rakietę, w której znajduje się przyrząd wysyłający impuls światła z punktu A, który następnie odbity przez zwierciadło Z, odległe o \( d \), powraca do tego punktu A, gdzie jest rejestrowany (zob. Rys. 1 ).

Czas \( \Delta t' \) jaki upływa między wysłaniem światła, a jego zarejestrowaniem przez obserwatora będącego w rakiecie ( Rys. 1a) jest oczywiście równy \( \Delta t' = 2d/c \). Teraz to samo zjawisko opisujemy z układu nieruchomego obserwatora ( Rys. 1b), względem którego rakieta porusza się w prawo z prędkością \( V \). Chcemy, w tym układzie, znaleźć czas \( \Delta t \) przelotu światła z punktu A do zwierciadła i z powrotem do A. Jak widać na Rys. 1b światło przechodząc od punktu A do zwierciadła Z, porusza się po linii o długości \( S \)

Zatem czas potrzebny na przebycie drogi AZA (to jest dwóch odcinków o długości \( S \)) wynosi

Przekształcając to równanie, otrzymujemy ostatecznie

Widzimy, że warunek stałości prędkości światła w różnych układach odniesienia może być spełniony tylko wtedy gdy, czas pomiędzy dwoma zdarzeniami obserwowanymi i mierzonymi z różnych układów odniesienia jest różny. Prowadzi to do efektu tzw. dylatacji czasu.

To zjawisko dylatacji czasu jest własnością samego czasu i dlatego spowolnieniu ulegają wszystkie procesy fizyczne gdy są w ruchu. Dotyczy to również reakcji chemicznych, więc i biologicznego starzenia się.

Dylatację czasu zaobserwowano doświadczalnie między innymi za pomocą nietrwałych cząstek. Cząstki takie przyspieszano do prędkości bliskiej prędkości światła i mierzono zmianę ich czasu połowicznego zaniku.