paradoks blizanaca, misaoni eksperiment u relativističkoj fizici kojim se propituje relativistička dilatacija vremena s pomoću blizanaca od kojih jedan odlazi na svemirsko putovanje relativističkom brzinom (brzinom bliskom brzini svjetlosti) i vraća se mlađi od blizanca koji je za to vrijeme ostao na Zemlji. Objašnjenje razlike u starosti blizanaca kad se ponovno sretnu je sporije protjecanje vremena u svemirskome brodu koji se ubrzao i gibao velikom brzinom. Razlika u starosti blizanaca to je veća što se brod brže gibao i što je putovanje dulje trajalo.
Iz perspektive svakoga od blizanca, može izgledati kao da on miruje i da se onaj drugi giba, pa bi se moglo pomisliti da nije jasno koji će od njih biti stariji kad se ponovno sastanu. Međutim, blizanac na Zemlji cijelo vrijeme ostaje u jednom inercijskom sustavu dok drugi mora ubrzati, promijeniti smjer i usporiti, dakle ne ostaje u inercijskom sustavu. Relativistički efekti nisu jednaki: manje je ostario blizanac koji je ubrzavao i usporavao.
Iako suvremena tehnologija ljudima ne omogućuje putovanja brzinom bliskom brzini svjetlosti, tu brzinu mogu postići subatomske čestice u akceleratorima čestica. Produljenje njihova vremena poluraspada u odnosu na vrijeme poluraspada čestica koje miruju potvrđuje predviđanja specijalne teorije relativnosti.
