시간 지연은 수천 년간 이어진 절대적인 시간의 개념을 깨부순 현상이다.일반 상대성 이론은 관측자가 정지, 등속일 때를 포함해 가속 운동하는 것도 적용가능하고 특수 상대성 이론은 관측자가 정지 또는 등속일 때만 적용 가능한 이론이다. 상대성 이론으로 기이한 현상 중 하나이다. 인공위성과 지상에 각각 시계를 둔 상태에서 행한 실험을 통해 실제로 확인된 현상이다. 등속운동만으로 시간을 반으로 늦추려면 광속 86.7%로 달려야 한다. 인간이 시간지연을 체감할 수 있으려면 빛과 비견될 정도로 빠르거나, 블랙홀급 스케일 중력장과 대등한 중력 차를 일으켜야 한다. 빛이 거울 사이를 왕복하는 동안 거울이 움직여 밖에서 보기에는 빛이 지그재그로 진행하는 것으로 보인다는 것을 표현한 것이다. 광속 불변의 원리 광자시계는 거리를 두고 마주 보는 반사율 100% 거울 사이를 광자 하나가 오가는 것이다. 시계인 이유는 광속이 일정하기 때문으로 광자가 거울 사이를 왕복하는 횟수가 곧 흐른 시간과 비례하기 때문이다. 열차 안에서는 광자가 거울 간의 거리를 왕복하려면 2H2H의 거리만 이동한다. 열차 밖에서 보기에는 광자가 거울 간의 거리+열차가 움직이면서 함께 이동한 거리를 감안해 2H2H보다 훨씬 긴 2R2R의 거리를 이동한다. 그외 움직이는 물체 시간지연과 로런츠 변환 등이 있다. 똑같은 현상을 관찰하는 데 걸리는 시간이 열차 안에 있는 관찰자보다 열차 밖에 있는 관찰자가 더 오래 걸린다. 빛의 속도는 일정하기 때문에 당연히 2H2H보다는 2R2R을 가는데 걸리는 시간이 걸린다. 로런츠 변환이란 무엇일까? 광속 불변의 원리을 만족하는 관성 좌표계 간 좌표 변환방법을 말한다. 나중에 아인슈타인이 이것을 특수 상대성 이론을 보완하는데 사용한다. 갈릴레이 변환이 맥스웰 방정식과 모순되는 점이 있어 헨드릭 안톤 로런츠가 새로 만든 좌표 변환법이다. 전자기학이 갈릴레이 변환에 의해 변해 뉴턴 역학과 전자기학은 맞지 않는다는 것이 드러난다. 로런츠가 처음 이 변환을 발견한건 맥스웰 방정식의 꼴이 불변인 좌표 변환을 찾고 싶어서이다. 맥스웰 방정식을 갈릴레이 변환에 맞게 고치니 잡공식이 되었다. 자연의 진정한 관성 좌표계 간 좌표 변환 식이라는 사실은 상대성 원리 확고함과 광속 불변 원리로부터 얻은 것이다. 변환식 자체는 로런츠가 먼저 찾아았다. 로런츠 변환식은 널리 알려진 식보다 더 복잡하다. 현재 일반적인 로런츠 변환은 공간 좌표계들끼리의 회전까지도 모두 포함하고 있다.