فرض کنید یک چشمه ی نورانی نسبت به ناظر در حرکت است، در این صورت طبق اثر دوپلر طول موج نور دریافتی از رابطه ی زیر به دست می آید:
 

اگر z=0 ناظر و چشمه نسبت به یکدیگر ساکن هستند  z>0 از یکدیگر دور می شوند z<0 در حال نزدیک شدن هستند.

حال ناظری را در نظر بگیرید که روی زمین ساکن است و به مشاهده ی ستارگان می پردازد. این ناظر چگونه متوجه می شود که ستاره در حال دور شدن از زمین است؟ اگر از قبل یعنی زمان گذشته نور ستاره را دریافت کرده بود، اکنون با نوری که در حال حاظر دریافت می کند و مقایسه آنها با یکدیگر متوجه می شد که ستاره نسبت به زمین در حال حرکت است. اما همانطور که می دانیم چنین چیزی وجود ندارد، یعنی ما نمی دانیم در گذشته نور ستاره ی مورد نظر با چه فرکانسی به زمین می رسید که حالا بتوانیم آنها را با یکدیگر مقایسه کنیم.

برای اینکار روش ساده ای وجود دارد.  دو اتم 1 و 2 را در نظر بگیرید که در یک دستگاه نسبت به ناظر در حرکت هستند، برای تابش این دو اتم داریم
 
 

با تقسیم دو طرف روابط بالا بر یکدیگر حواهیم داشت.
 
 

با توجه به رابطه ی بالا مشاهده می شود که نسبت طول موجهای دو اتم 1 و 2 در یک دستگاه همواره ثابت است، یعنی:  
 
 

منحصر به فرد است. و از منحصر به فرد بودن این نسبت با اندازه گیری طیف کهکشانها یا ستاره ها متوجه می شویم که دو  طیف خاص 1 و 2 مربوط به دو اتم 1 و 2 است، اما:
 

را می توان در آزمایشگاه روی زمین اندازه گرفت و از قرار دادن آنها در روابط:  

 می توان z را حساب کرد و در نتیجه با استفاده از مقدار جابجایی طول موج نورهای دریافتی می توان سرعت دور شدن کهکشانها یا به عبارت دیگر سرعت انبساط جهان را حساب کرد.
 
 

با تشکر