ngoảnh nhìn lại tháp đồng hồ, thời gian trên mặt đồng hồ đã đứng dừng lại.
Tuy nhiên, nếu Einstein, mặc dù ngỡ ngàng vì nhìn thấy thời gian đã không hề
chuyển động, lại móc đồng hồ của mình từ túi áo vét ra xem khi đang đi trên
con tàu ấy, thì ông sẽ thấy rằng đồng hồ của ông vẫn tích tắc chuyển dịch thời
gian, bất chấp con tàu đang lao đi với tốc độ kinh hồn kia.
Trong ví dụ này, chúng ta thấy có hai loại thời gian, một đông cứng lại trên
mặt tháp đồng hồ khi hành khách ngoảnh lại nhìn từ con tàu đang lao đi vùn
vụt, và một loại thời gian nữa được đồng hồ của người hành khách ghi lại ở
trên con tàu. Từ thí nghiệm tưởng tượng này, Eistein kết luận rằng thời gian
không phải là tuyệt đối, mà là mang tính chất tương đối. Ông nhận ra rằng:
thời gian phụ thuộc hoàn toàn vào vận tốc của người quan sát đối với vị trí của
đồng hồ (hay ngược lại, vận tốc của đồng hồ đối với người quan sát). Hiệu ứng
kì quặc này không thể nhận thấy được trong thế giới đời thường, bởi vì chẳng
có cái gì có thể chuyển động gần với vận tốc của ánh sáng cả, hơn nữa, vận tốc
300.000 km/s thì nhanh đến nỗi đối với chúng ta sự truyền của ánh sáng có vẻ
gần như là tức thì. Tuy nhiên, tính tương đối của thời gian vẫn còn tồn tại ở
những vận tốc chậm hơn vận tốc ánh sáng, mặc dù ở một mức độ thấp hơn. Ở
tốc độ bằng một nửa vận tốc ánh sáng, tức là 150.000 km/s, thời gian trên mặt
đồng hồ không đứng yên mà có chạy, nhưng chậm hơn so với đồng hồ của các
hành khách trên tàu.
Bản chất kì lạ này của thời gian còn có thêm một hiệu ứng nữa là dường như
sẽ đem quá khứ và tương lai xích lại gần nhau hơn khi chuyển động với vận
tốc ngày càng tăng. Tuy nhiên, ảo giác này thật ra là kết quả của việc thời điểm
hiện tại mở rộng ra ôm lấy thêm quá khứ và tương lai. Cuối cùng, tại vận tốc c,
hiện tại đã bao trùm toàn bộ quá khứ và toàn bộ tương lai, để toàn bộ thời gian
trở nên tồn tại trong một khoảnh khắc bất động của cái bây giờ. (Hình 9.3)
Với sự trợ giúp của các thí nghiệm “tưởng tượng” như vậy, mà Einstein gọi
là gedankenexperiments. Einstein đã nhận ra rằng thời gian, trước kia vốn được
coi là liên tục, bất biến và tuyệt đối, trong thực tế lại phụ thuộc duy nhất vào
việc người quan sát chuyển động nhanh như thế nào đối với các đồng hồ khác
nhau. Người quan sát chuyển động đối với một đồng hồ càng nhanh, thì đối
với anh ta thời gian trôi càng chậm lại.
