Os conceitos formulados na Teoria da Relatividade afirmam que objetos, quando em movimento (variação da velocidade), sofrem variação no tempo, ou seja, sofrem dilatação do tempo. Dessa forma, dizemos que o tempo para uma pessoa que se encontra em uma nave espacial, cuja velocidade é alta, passa mais devagar do que o tempo marcado por uma pessoa que viaja a uma velocidade relativamente baixa.
Vamos imaginar que uma pessoa A (utilizando uma fonte luminosa, um espelho, um detector e um relógio) viaje em um trem com velocidade constante em relação a uma estação. Como mostra a figura abaixo, para marcar o tempo gasto para um feixe de luz sair do emissor B, chegar ao espelho (M), ser refletido e chegar ao ponto B novamente, há a dependência da distância que separa o emissor do espelho. Então, podemos expressar esse tempo através da equação: Δt = 2D/c, onde c é a velocidade da luz. Como o evento ocorre no mesmo referencial, a pessoa A precisa apenas do relógio C para marcar o tempo.
Agora, vamos analisar o evento marcado por uma pessoa B que se encontra no referencial estação, por onde o trem passa. Como o equipamento emissor se move com o trem enquanto a luz está se propagando, o percurso do raio luminoso do ponto de vista do observador B é como o mostrado na figura abaixo. Para o observador na plataforma, os dois eventos ocorrem em pontos diferentes do seu referencial. Dessa forma, para medir o tempo entre os dois eventos, ele precisa de dois relógios sincronizados (C1 e C2), sendo um para cada evento.
Embora o postulado de Einstein diga que a luz se propaga com a mesma velocidade, tanto para a pessoa A quanto para a pessoa B, esta viaja não mais a uma distância D e sim 2L entre os eventos. Portanto, o tempo marcado pela pessoa B entre os dois eventos é: